考慮到軸承系統(tǒng)中的徑向軸承膜壓力偏置分布的傳動軸強(qiáng)度研究

S Jun,G Changlin,and W Jingfeng
中國安徽合肥合肥工業(yè)大學(xué)
原稿在2006年3月31日收到經(jīng)允許修改后于2006年6月28日發(fā)表
DOI:10.1243/0954406JMES352

摘要：在軸和軸承組成的系統(tǒng)中軸和軸承有直接的相互作用?，F(xiàn)在的軸的強(qiáng)度計算沒有考慮到軸承中潤滑油的影響。本文軸承系統(tǒng)被作為研究對象?？紤]到液壓潤滑特征的未對準(zhǔn)經(jīng)向軸承造成軸承系統(tǒng)中軸變形的研究。當(dāng)未對準(zhǔn)徑軸承取代時膜壓力明顯偏置分配，最大膜壓力增大?；谳S承潤滑油的分析，當(dāng)臨界負(fù)荷條件下計算出的膜壓力后計算軸的強(qiáng)度。結(jié)果顯示壓力分布明顯改變當(dāng)考慮到膜壓力的偏置分布情況下在靠近軸用最高膜壓力實驗時的部位壓力增漲很大，軸的強(qiáng)度受到明顯的影響。因此，為了符合當(dāng)今高精度設(shè)計計算的趨勢，使更多合理的設(shè)計能夠被采用，須要研究軸承系統(tǒng)中摩擦分析和強(qiáng)度分析與剛性軸之間的關(guān)聯(lián)。
關(guān)鍵詞：軸，經(jīng)向軸承，強(qiáng)度，硬度，摩擦學(xué)

1. 緒言
該軸軸承摩擦副如圖所示，它是最常用和最基本的機(jī)械支撐系統(tǒng)。

圖1 軸承摩擦副系統(tǒng)
隨著計算技術(shù)和勤奮好學(xué)的研究人員的努力，軸強(qiáng)度和潤滑的軸承領(lǐng)域已經(jīng)取得大量的研究進(jìn)展。然而，由于現(xiàn)在的研究都局限在自己的研究領(lǐng)域中從而制約了軸的強(qiáng)度和潤滑經(jīng)向軸承的研究。兩者之間的聯(lián)系經(jīng)常沒有引起注意。軸的設(shè)計計算中通過經(jīng)向軸承的軸的負(fù)荷應(yīng)該是集中或分散,有關(guān)軸的期刊認(rèn)為是應(yīng)該計算平行潤滑軸承。在實踐中,有相互作用、相互影響的軸與軸承工作如圖1，當(dāng)軸上有載荷時軸將變形，如圖一所示，軸承的徑向方向也將產(chǎn)生誤差，因而經(jīng)向軸承的潤滑狀況也將受到影響。另一方面，軸上的載荷的分布形式（即相應(yīng)的油膜壓力）通過軸承改變，而這將直接影響到軸的應(yīng)力分布。因此，當(dāng)在研究軸的時候不考慮經(jīng)向軸承的影響，或是在研究經(jīng)向軸承的時候不考慮軸的影響，研究就會被局限在獨立的領(lǐng)域中，必然導(dǎo)致與實際情況相偏離。為了使軸和徑向軸承的計算與實際情況更相符合和適應(yīng)當(dāng)今高精度計算的的趨勢，，從而使更多合理的設(shè)計被采用，軸和經(jīng)向軸承之間的機(jī)械作用應(yīng)該被考慮。也就是說，軸的變形影響應(yīng)該被考慮進(jìn)經(jīng)向軸承的潤滑分析中，經(jīng)向軸承中由軸承膜壓力導(dǎo)致的載荷也應(yīng)該被考慮進(jìn)軸的強(qiáng)度計算中。