考虑热流固耦合的角接触滚动轴承动力学特性及打滑状态分析

轴承滚珠-滚道之间的打滑易使滚动体滚道划伤并导致明显的温升。为讨论打滑现象及其导致的问题，提出一种热流固耦合动力学模型。模型引入了轴承部件的热变形，打滑导致的温升，供油区的润滑油混合模型，保持架-引导圈之间的流体动压模型，以及作用在滚珠和保持架上的碰撞力和切向摩擦力，并考虑了保持架及滚珠的打滑程度、轴-轴承-轴承座组件的温升分布、热弹性变形等动静态参数的影响。通过对比7307AC轴承在一系列运行工况(运行速度，轴向载荷和润滑油量)下的打滑试验结果，验证了热流固耦合模型的准确性和有效性。结果表明，相同轴向预载时转速升高打滑程度显著加剧；最高温升及热变形也随之增加。乏油润滑下(0.4 L/min)，保持架总体打滑率低于满油润滑(1.2 L/min)，但轴承滚道的局部最大热变形达到滚珠-滚道径向游隙的4倍。基于润滑油混合模型发现，喷嘴水平对称布置相较于垂直布置冷却效果更好。