面向润滑增效的轴承套圈表面沟槽结构设计

王超; 闫柯; 葛临风; 朱永生; 洪军

doi:10.7652/xjtuxb202202008

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面向润滑增效的轴承套圈表面沟槽结构设计

更新时间：2025-05-08

- 面向润滑增效的轴承套圈表面沟槽结构设计
- Groove Structure Design of Bearing Ring Surface for Lubrication Enhancement
- 西安交通大学学报 2022年56卷第2期页码：74-81
- 作者机构：
  
  西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,西安,710049
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2021-05-10。作者简介: 王超(1997—),男,硕士生;闫柯(通信作者),男,教授。基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2018YFB2000603)
- DOI：10.7652/xjtuxb202202008
  中图分类号： TH133
- 网络首发：2022-02-10，
  
  纸质出版：2022
- 稿件说明：
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王超, 闫柯, 葛临风, 等. 面向润滑增效的轴承套圈表面沟槽结构设计[J]. 西安交通大学学报, 2022,56(2):74-81.

Groove Structure Design of Bearing Ring Surface for Lubrication Enhancement[J]. 2022, 56(2): 74-81.
王超, 闫柯, 葛临风, 等. 面向润滑增效的轴承套圈表面沟槽结构设计[J]. 西安交通大学学报, 2022,56(2):74-81. DOI： 10.7652/xjtuxb202202008.

Groove Structure Design of Bearing Ring Surface for Lubrication Enhancement[J]. 2022, 56(2): 74-81. DOI： 10.7652/xjtuxb202202008.

摘要

为提升高速轴承润滑效率

对可实现轴承润滑增效的套圈表面沟槽结构开展系统性分析。以角接触球轴承为研究对象

结合可视化分析及定量化实验

优化了转速、喷嘴位置等多参数变化下的轴承套圈表面沟槽结构。基于流体体积函数法(VOF)

建立套圈表面润滑油流动模型

探究润滑油于沟槽化轴承内圈表面流动行为

在此基础上

开展了沟道润滑油流动量化实验分析。对比了不同喷嘴位置、不同沟槽宽度、不同转速对润滑油流动增效能力影响的变化规律

针对润滑油流动特征开展了弧形沟槽结构优化设计。结果表明:当转速、供油位置等运行工况条件变化时

均存在工况适应性最优的沟槽宽度

且最优沟槽宽度随喷嘴距端面距离的增加而增加; 弧形沟槽能有效改善沟槽对润滑油流动增效能力

且转速越高

大弧度沟槽增效效果越好。研究内容对于高速轴承新型高效润滑设计具有重要参考意义。

Abstract

To improve the lubrication efficiency of high-speed bearings

the lubrication efficiency enhancing groove structure on bearing ring surface is systematically analyzed. For an angular contact ball bearing

combining visual analyses with quantitative experiments

a groove structure on the ring surface with changed parameters such as rotating speed and nozzle position

is optimized. Based on the volume of fluid method(VOF)

a model for revealing flow behavior on the grooved bearing inner ring surface is established

then the flow in the grooves is quantitatively investigated by the experiments. The effects of different nozzle positions

groove widths and rotating speeds on the efficiency of lubricating oil flow are compared. According to the oil flow characteristics

the optimal arc groove structure is designed. The results show that at different speeds and nozzle positions

there exists an optimum groove width most suitable for lubrication efficiency; the optimum groove width increases with the distance between the nozzle and the end surface. The arc groove enables to improve the enhancing efficiency for lubricating oil flow; the higher the speed

the better the effect of large arc groove.

关键词

Keywords

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