武宁宁，李书义，赵小军

(青岛理工大学(临沂) 机电工程系，山东 青岛 273400 )

轴承滚子非常态运动弹流润滑分析*

武宁宁，李书义，赵小军

(青岛理工大学(临沂) 机电工程系，山东 青岛 273400 )

针对工程中轴承工作时滚子发生非常态运动问题，建立滚子非常态运行模型，利用数值分析方法，研究了滚子非常态运行时滚子与外圈、滚子与内圈间的弹流润滑特性。结果表明，轴承滚子微小偏斜时，会造成滚子与外内圈之间一端油膜膜厚减小，接触压力增大，另一端变化正相反，其中接触压力的改变较明显，引起偏载现象，且滚子与内圈间的情况更严重；轴承滚子小角度歪斜时，对滚子与内外圈间膜厚和应力分布情况影响都不大。

轴承;滚子偏斜;滚子歪斜;有限长线接触;弹性流体动力润滑

Abstract: For roller non-normal motion problems of engineering bearing, roller non-normal operation model is established. Using the method of numerical analysis, Elastohydrodynamic lubrication characteristics of roller outer ring and roller and inner ring under roller non-normal operation is studied. Results show that, film thickness decreases and pressure increases in one side of roller when small deflection of bearing roller, however, the other side of roller is the opposite. Moreover the change of the contact pressure is more noticeable which causing unbalance loading phenomenon. It is more serious between roller and inner ring. When roller is small deflected angle, the distribution of film thickness and stress in roller and inner is small impacted.

Key words: bearing; roller deflection; roller skew; finite line contact; EHL

0 引 言

近年来对于正常态下圆柱滚子轴承的弹流润滑问题已有较多研究分析，但实际工程上轴承工作时常常出现其滚子的非常态运行，这是由于轴承受到与其相连部件振动的影响；或是轴承滚子与保持架间碰撞摩擦；或轴承安装时内外圈轴线不同轴等原因造成，这会降低轴承运行精度和寿命，那么就有必要针对于此现象进行研究分析。康献民等[1]研究了滚针轴承歪斜下受力特点，Johns和Gohar[2]分析了轴承滚子偏斜下其修形对接触力的影响，以及多位学者[3-6]基于滚子副干接触条件下滚子偏斜的研究。实际上轴承必须在润滑条件下运行，文献[6]、[7]虽然置于弹流润滑条件下，但都是以滚子与无限大平面为接触模型，与实际工作轴承情况有所差异，笔者将以轴承N305ECP为原型，针对于滚子的非常态运行问题展开讨论。……