高速铁路轴承润滑剂的拖动特性及其试验机的设计研究

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高速铁路轴承润滑剂的拖动特性及其试验机的设计研究

河南科技大学硕士学位论文
姓名：张天举
申请学位级别：硕士
专业：机械制造及其自动化
指导教师：马伟
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摘 要
高速铁路客车轮对轴承是铁路客车重要的行走支承部件，其精度、寿命、可靠性等指标对高速铁路客车的性能和安全性起着重要的作用。铁路轴承的滚子和滚道之间所处的弹流润滑状态非常复杂，尤其是在高速、高压下，滚子和滚道之间的相对运动产生的拖动力对滚动体的动力学效应产生很大的影响，所以润滑剂拖动特性是研究滚动轴承的动力学、摩擦力矩等方面的基础。
本文根据高速铁路客车轮对轴承的润滑特性，进行了弹流润滑理论的论述，并对弹流拖动力的计算进行了初步探讨。根据国内外弹流拖动力实验机结构的特点，提出了两种液体静压支承的双圆盘试验机的结构方案，然后经过对比分析，选择液体静压导轨支承的双圆盘试验机的结构方案。根据高速铁路客车轮对轴承滚子和滚道之间的力学特性，制定了试验机的性能指标，并对试验机及其配套系统进行了详细设计，利用SolidWorks进行了虚拟装配。弹流拖动力的测试系统是一个难点，根据河南科技大学自行研制的球盘试验机的使用经验，设计了石英谐振式力敏传感器的测力系统，提高了实验系统的智能化程度。通过对试验机主体结构的运动学、静力学以及振动分析，结果表明该试验机的结构设计合理，并且满足强度要求。最后根据试验机双圆盘接触的特点，分别对椭圆接触和线接触进行弹流润滑分析，从计算的结果来看，速度、材料、载荷对弹流润滑特性影响显著，为下一步的实验分析提供理论依据。
关 键 词：弹流润滑；润滑剂；滚动轴承；拖动力；试验机


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