动态有限长线接触弹流润滑分析.pdf

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1、2013年4月润滑与密封Apr．2013第38卷第4期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．38No．4DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．04．010动态有限长线接触弹流润滑分析宋大同刘晓玲(青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033)摘要：考虑载荷的变化，研究等温条件下有限长线接触弹流润滑问题，采用多重网格法和多重网格积分法求得完全数值解，讨论载荷变化的影响及挤压运动与分离运动的作用。结果表明：压力和膜厚的大小主要由油膜的挤压运动和分离运动控制，载荷突然增加导致压力增大，挤压运动增强，因此膜厚减小，接

2、触区域增大；载荷变化过程中，最小膜厚出现在滚子端部的修形区域；膜厚变化滞后于载荷变化，载荷脉冲周期增大能够减弱这种滞后性。关键词：有限长线接触；弹性流体动力润滑；最小膜厚中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2013)4—043—6AnalysisofTransientElastohydrodynamicLubricationofFiniteLineContactsSongDatongLiuXiaoling(SchoolofMechanicalEngineering，QingdaoTechnologicalUnivers

3、ity，QingdaoShandong266033，China)Abstract：Consideringvariationintheload，theisothermalelastohydrodynamiclubrication(EHL)offinitelinecon—tactswasanalyzed，andacompletenumericalsolutionwasobtainedbasedonmulti一dandmuhi-integrationmeth—od．Effectoftheload，squeeze—filmandseparationaction

4、swasdiscussed．Resuhsshowthat，thepressureandfilmthick-nessatemainlygovernedbythesqueeze-filmandseparationactions．Asuddenloadincreasecanleadtoanincreaseinthepressureandsignificantdevelopmentofthesqueeze—filmactions．Consequentlythelubricantfilmthicknessisdecreased，andthecontactarea

5、isincreased．Theminimumfilmthicknessappearsinmodificationprofileareaattherollerendsduringtheloadvariation．Variationinfilmthicknesslagsbehindthevariationinload，andincreasingtimeperiodsofloadcanweakenthelags．Keywords：finitelinecontact；EHL；minimumfilmthickness工程实际中多数机械零件均工作在非稳态条件接触时

6、的润滑性能。孙浩洋等研究了滚子动态等下，如齿轮和滚动轴承等所受的载荷是周期性变化温有限长线接触弹流问题中的摆动问题。王文中的，往复密封装置的速度也是周期性变化的，机械零等将斜齿圆柱齿轮啮合的齿面接触等效为有限长件表面几何形貌的变化也会导致载荷和速度波动。线接触的弹流润滑问题，应用统一Reynolds方程方法由于计算时间的限制，对非稳态弹流问题的研究求得轮齿在1个完整啮合周期内的瞬时弹流润滑数值多集中在无限长线接触¨(即通常的线接触)和解。本文作者采用牛顿流体，考虑载荷冲击对有限长点接触问题中，而针对有限长线接触的非稳态研线接触弹流润滑问题的影响，以期为

7、滚动轴承等的设究尚不多见。2004年，Kushwaha和Rahnejat分析计及优化提供理论指导。了滚子在同时考虑卷吸、偏斜并承受挤压状态下瞬间1数学模型有限长线接触副是由一个端部修形滚子a和一个基金项目：国家自然科学基金项目(51075221；51105214)．无限大平面b形成的，如图1所示。其中，为滚子收稿日期：2012—09—25半径，为滚子全长，f为滚子直线段长度，滚子端作者简介：宋大同(1987一)，男，硕士研究生，主要从事润滑部采用相切圆弧修形，为修形半径。理论应用的研究．E．mail：sdt3518@126．COB．润滑与密封第38卷A

8、=1．7x10一Pa一。，r、／一一2数值计算方法f。数值计算在方程(1)～(7)量纲一化的基