ISSN10003762 CN41 1148/TH
轴承2017年6期 Bearing 2017, No. 6
913
DOI:10. 19533/j. issn1000 3762. 2017.06. 002
高速滚子轴承的结构参数对润滑状态的影响
董金龙，倪真真，马芳
（中航工业哈尔滨轴承有限公司，哈尔滨
150000）
摘要：针对D1842936N1Q1航空发动机主轴滚子轴承高速重载的应用工况，提出一种将轴承拟静力学分析和热弹流润滑分析相集成的数值算法，打破二者在各自领域的局限性，以提高轴承数值计算的精确度。通过对集成分析和试验的最小膜厚对比可知：集成分析与试验数据基本相同，证明算法可行。并通过数值算法分析了航空
发动机主轴滚子轴承的滚子数量、滚子有效长度和径向游隙对弹流润滑膜厚和温度的影响。关键词：高速滚子轴承；拟静力学；热弹流；润滑特性
中图分类号：TH133.33*2;TH117.2
文献标志码：B
文章编号：1000-3762(2017)06-000905
InfluenceofStructuralParametersonLubricationStateofHighSpeed
Roller Bearings
Dong Jinlong, Ni Zhenzhen,Ma Fang
(AVIC Harbin Bearing Co. ,Ltd. , Harbin 150000, China)
Abstract: According to the application condition of high speed and heavy load of D1842936N1Q1 aircraft engine spin dle bearing, an integrated numerical algorithm containing quasi statics analysis and thermal elastohydrodynamic lubri-cation analysis is put forward, which break the limitation of the two in their respective fields and improve the accuracy of the numerical calculation. The minimum film thickness of the integration analysis is compared with the experiment The results show that the integrated analysis is in good agreement with experimental data, which demonstrate the algo-rithm being available. The influence of the number of roller, effective length of roller and radial clearance on the film thickness and temperature of the elastohydrodynamic lubrication is analyzed by numerical algorithm.
Key words: high speed roller bearing;quasi statics; thermal elastohydrodynam;lubrication characteristic
航空发动机在高速、重载工况下，轴承各零件间作用力较大、摩擦剧烈，轴承内部油膜厚度降低，膜温升高，导致润滑剂黏度降低、承载能力减弱：由于膜厚较薄，接触面产生干摩擦，轴承温度异常升高易引起轴承接触面回火软化，使轴承过早失效。航空发动机主轴轴承动力学分析简化计算[1-2],膜厚仍采用拟合公式[3-4],并未考虑热效应影响，在高速重载工况下有较大误差，对于计算精度要求较高的场合并不适用，鉴于此，通过For tran语言编写的滚子轴承拟静力学热弹流集成数值进行分析。
1
理论方程
1.1轴承受力分析及运动关系
高速滚子轴承处于稳定运转状态，假设外圈
收稿日期：2016-08-14；修回日期：2017-02-15 万方数据
固定，内圈以角速度；旋转，滚子公转角速度为 w.，自转角速度为。则内、外圈相对于滚子中心的角速度分别为@；-@。和一@。，其运动关系如图1所示，，"。和，分别为内、外圈滚道和滚子表面的运动速度。
V
滚子
内圈滚道
外圈滚道
图1运动关系
Fig.1Motion relationship
第个滚子处，内、外滚道与滚子表面的相对滑动速度V,及卷吸速度U,为
D
V,=[(-(-)-, ，(1)