关节轴承瞬态温度场的红外测量与重建研究
2016-07-25魏巍王礼飞俞建卫郜庚虎余晓芬
轴承 2016年3期
关键词:区域
魏巍,王礼飞,俞建卫,郜庚虎,余晓芬
(1.合肥工业大学,合肥 230009;2.奇瑞汽车股份有限公司,安徽 芜湖 241009)
关节轴承由内外圈上的一对球面滑动摩擦副构成,其承载能力强,具有调心功能,结构简单,对安装同心度要求低,在航空、水利等专业机械领域应用广泛[1]。关节轴承工作时内外圈接触位置产生大量的滑动摩擦热,并向四周扩散,形成接触区域温度高的不均匀温度场。摩擦热及温度场不仅直接影响材料性能和润滑性能,还会因热变形造成内外圈的卡死[2]。由于关节轴承的结构特点和运动形式,获取关节轴承的温度场,尤其是接触区域的温度非常困难。JB/T 10860—2008《关节轴承 动载荷与试验寿命规程》以外表面温度为标准判定关节轴承因温度而失效;文献[3]在研究编织自润滑衬套的摩擦热效应时将热探头布置在衬套的45#钢基质背面;文献[4]在评估编织自润滑关节轴承整体温升时将热电偶布置在固定的外圈表面,该方法在评估和检测轴承使用状态时效果明显,但仅是估计接触区域的最高温度。另一种研究关节接触区域温度较为有效的方法是数值计算:文献[5]对受径向载荷的关节轴承进行了热力耦合分析;文献[6]对止推滑动轴承的温度场和热变形进行了计算;文献[7]在计算温度的前提下对自润滑关节轴承的磨损进行了研究。数值计算时,若不考虑随时间变化的摩擦因数、关节轴承的游隙等,将会产生计算误差。
下文以推力关节轴承GX25S为研究对象,依托端面滑动摩擦试验机HDM-20,设计了结合红外测温仪及热像仪的综合测温平台,在仅受恒定轴向载荷和恒定转速的条件下,分别测量了接触区域的温度及侧表面的温度;……
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