基于红外测温方法的关节轴承摩擦温度场研究

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1、单位代码分类号：学号密级：公开硕士学位论文论文题目：基于红外测温方法的关节轴承摩擦温度场研究学位类别：学科专业：机械电子工程工程领域）作者姓名：王礼飞导师姓名：俞建卫教授完成时闾：年月单位代码：密级：公开学号：分类号：硕士学位论文论文题目基于红外测温方法的关节轴承摩擦温度场研究学位类别学历硕士专业名称机械电子工程作者姓名王礼飞导师姓名俞建卫教授完成时间年月合肥工业大学学历硕士学位论文基于红外测温方法的关节轴承摩擦温度场研宄作者姓名：王礼飞指导教师：俞建卫教授学科专业：机械电子工程研究方向：机电控制及自动化年月ADissertationSubmitt

2、edfortheDegreeofMasterTheResearchofSphericalPlainBearingFrictionTemperatureFieldBasedonInfraredMeasurementByWangLifeiHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.ChinaMarch,2015合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审査，确认符合合肥工业大学学历硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名（工作单位、职称、姓名〉主席委员：输誠紐油象級似学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本

3、人在导师指导下进行独立研究工作所取得的成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文成果做出贡献的个人和集体，本人己在论文中作了明确的说明，并表示谢意。学位论文中表达的观点纯属作者本人观点，与合肥工业大学无关。学位论文作者签名：签名日期：年对月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：除保密期内的涉密学位论文外，学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子光盘，允

4、许论文被查阅或借阅。本人授权合肥工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库，允许采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书）签名日期：■年於月舛日签名日期：年月外日论文作者毕业去向工作单位联系电话通讯地址邮政编码致谢本论文在导师俞建卫教授的亲切关怀和悉心指导下完成。俞老师渊博的专业知识、严谨的治学态度和丰富的实践经验都对我产生了重要的言传身教作用。研宄生期间，课题研究存在一些难点，试验过程中也遇到大量问题，感谢俞老师多次为我耐心解答疑难问题、指导试验工作。感谢合肥工业大学摩擦学研究所为我提供优良

5、的学习环境和先进的试验仪器。同时向刘焜老师、胡献国老师、焦明华老师、尹延国老师、田明老师等摩擦所的所有老师表示感谢。摩擦和诸位老师为每一位学生都营造了积极、优良的学习氛围，使我们终身受益。感谢魏巍博士在学习上和生活上给我提供的热情帮助。魏巍博士专业知识深厚、学术能力优异且平易近人，感谢魏师兄多次对我的课题研宄提出宝贵意见。感谢程清、陈雄、吴松、潘俊锋、郜庚虎等各位同学的真挚友情和为我提供的诸多帮助。最后要感谢参与论文评审和答辩的各位专家教授，能在百忙之中抽出宝贵时间对本论文进行评阅和审议。作者：王礼飞年月输基本文在端面磨损试验机的试验参数基础上，选

6、择适当尺寸的推力型和角接触型关节轴承为试验对象并设计了试验用夹具。试验过程中实时测量各工况下的摩擦力矩，使用红外热像仪拍摄摩擦过程中轴承侧表面温度分布，使用红外探头直接测量轴承摩擦面的实时温度。同时开发了传感器与计算机的高速通讯程序，实现温度的自动测量、曲线显示和数据保存。温度场建模过程中，首先分析了轴承在轴向载荷下的接触应力，并根据试验所得摩擦力矩反推出动态摩擦系数，再结合接触应力及摩擦系数求出摩擦热流率。使用语言对软件进行二次开发，实现结构场与温度场的间接顺序耦合，进行了轴承非定常温度场有限元分析，最后检验了仿真结果的可靠性。仿真与试验结果表明

7、：（该温度场计算模型解决了球面摩擦副摩擦系数的精确计算和热流率的时间空间分配问题；（建模时忽略轴承球面间隙会直接影响接触应力分布的计算结果并造成温度场分布出现较大误差，考虑球面间隙可以得到更精确的轴承摩擦温度场；（轴向载荷下推力和角接触关节轴承的摩擦热集中在球面的底端产生，而轴承外壁与摩擦面存在较大的温差，因此根据轴承外表面温度判定轴承是否失效的传统测量方法也有待改进。关键词：关节轴承；球面间隙；接触应力；温度场；红外测量；有限元ABSTRACTBasedonthetestparametersofHDM-20weartester,thispaper

8、chosesuitablesizeofthrustandangularcontactsphericalplainbeari