滾動軸承滾子-滾道接觸界面表面形貌效應研究.pdf

1、滾動軸承滾道表面形貌對軸承的摩擦、潤滑、抗疲勞及壽命影響顯著，合理的表面形貌設計能夠改善軸承的性能。為了研究滾子—滾道接觸界面表面微觀形貌對軸承性能的影響，建立滾道表面三維形貌參數(shù)與軸承性能之間的相關性，本文基于激光微加工技術，對6010深溝球軸承內圈滾道表面進行設計，通過控制微織構的形狀、深度、面積占有率等參數(shù)，制備了六組不同的織構，繼而使用TalysulfCCILite非接觸式三維光學形貌儀對加工后的滾道表面進行測量和表征。由于軸承

2、處于彈流潤滑狀態(tài)，接觸界面不可避免會發(fā)生彈性變形，而接觸界面微觀形貌的變形勢必會對彈流潤滑情況造成很大影響，因此有必要將真實的表面微觀形貌引入彈流潤滑計算，以此預測接觸界面在工作過程中的表面形貌和潤滑狀況。基于彈流潤滑快速算法—Amplitude Reduction以及快速傅立葉變換，對彈性變形后的滾道表面進行重構，分析對比表面三維形貌圖、二維粗糙度、頻譜圖以及三維形貌參數(shù)的變化。最后利用航空發(fā)動機主軸軸承試驗機，初步探究了滾道表面微織

3、構特征對軸承性能的影響。
　　本研究結果表明:微織構特征顯著降低滾道表面的承載能力，且織構參數(shù)的選定對磨損后的軸承滾道表面形貌也有顯著影響。彈流潤滑下滾道微織構表面將發(fā)生彈性變形，表面形貌趨于平坦，微凹坑深度變淺，微凹坑邊緣高度略微升高;表面粗糙度中的低頻成分將在彈性變形過程中比高頻成分發(fā)生更明顯的變形，且不同微織構表面具有差別較大的幅頻特性;彈流潤滑狀態(tài)下表面形貌高度、空間和功能參數(shù)隨彈性變形均發(fā)生了明顯的變化，且與表面原始形貌