一种变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法与流程

文档序号:22325064发布日期:2020-09-25 17:53阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法,其特征在于,是基于带有油排分配器的油润滑滑动轴承来实现的,具体步骤包括:

s1、首先测量得到滑动轴承工作时的最大载荷波动范围为[wa,wb],其中,wb>wa;

s2、测量获取滑动轴承使用已知粘度为η0的润滑油的c-v/w曲线,c-v/w曲线是指:把斯特里贝克(stribeck)曲线中横坐标轴承特性数(η×v/w)中的η去掉得到的一个新的函数曲线,命名为c-v/w曲线,c-v/w曲线的横坐标为v/w,纵坐标为摩擦系数cof,其中v为滑动速度,w为载荷;c-v/w曲线的测量方法与斯特里贝克(stribeck)曲线的测量方法相同,测量方法为,在常用的摩擦试验机上,用实际工况下的滑动轴承构成摩擦副,润滑介质为粘度η0的常用润滑油,将轴承工作时的转速作为测试转速,测量不同载荷下轴承的摩擦系数,由测得的数据绘制出其stribeck曲线,将横坐标中的η去掉,能够得到c-v/w曲线;

s3、设定摩擦系数的低值波动范围l%,以步骤s2中得到的c-v/w曲线中摩擦系数最低值为基准值,并在c-v/w曲线图中分别用两条直线表示摩擦系数波动范围l%的下界线和上界线;摩擦系数波动范围上界线与c-v/w曲线相交得到两个交点,两个交点对应的横坐标分别为由于v是定值,得出两个交点对应的载荷值wn>wm,wn和wm均在滑动轴承最大载荷[wa,wb]范围内,说明滑动轴承的载荷在[wm,wn]内波动时,滑动轴承摩擦系数波动不超过l%,同时能够得到wm和wn的准确值;对于固定的摩擦副,不同粘度润滑油的c-v/w曲线形状基本相同,但在坐标系内的位置相对向左或向右平移,所以对于不同粘度润滑油,滑动轴承摩擦系数的低值波动范围l%对应的载荷范围不同;

s4、从滑动轴承最大载荷wb朝最小载荷wa的方向对不同载荷范围内使用的润滑油粘度值进行逐个推导,当转速v相同时,根据不同粘度润滑油的stribeck曲线重合的特点,相同的横坐标值能够对应不同的粘度与载荷的比值,即同一个横坐标值存在等式关系为则能够在c-v/w曲线图中由已知粘度η0及其对应的两个载荷值wn和wm推导出在最大载荷波动范围[wa,wb]内能够使用的润滑油的几种粘度值,并得到不同粘度值使用的不同的载荷范围;在相应载荷范围内使用对应的粘度值的润滑油,滑动轴承的摩擦系数波动范围均不超过l%;

s5、将步骤s4得到的几种润滑油的粘度和对应的载荷参数输入润滑油供给系统,轴承上的油排分配器有多条通路,且每条通路都是单向的,每次工作时导通一路,每路固定输送一种粘度的润滑油,针对不同的载荷范围,由润滑油供给系统控制油排分配器各个通路的导通或关闭,通过导通的通路供给轴承相应粘度的润滑油,达到变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的功效。

2.根据权利要求1所述的变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法,其特征在于,步骤s4涉及的对润滑油粘度值进行逐个推导的具体推导过程为:

ss1、已知粘度η0对应的两个载荷值wn和wm在stribeck曲线中的横坐标值分别为则通过等式关系能够计算得到对应的粘度然后再通过横坐标值η0×v/wm对应的等式关系得到粘度η1对应的另一个载荷值w1,即可确定粘度η1的c-v/w曲线在坐标中的位置,则在载荷范围[w1,wb](wb>w1)内使用粘度为η1的润滑油时,滑动轴承的摩擦系数波动不超过l%,且载荷为w1和wb时摩擦系数达到最大波动值;判断如果wa≥w1,即说明轴承在最大载荷波动范围[wa,wb]内工作时摩擦系数不会超过波动范围l%;

ss2、如果wa<w1,即最大载荷波动范围[wa,wb]超出[w1,wb],说明轴承在最大载荷波动范围[wa,wb]内的[wa,w1]工作时摩擦系数会超出波动范围l%,因此当轴承工作载荷小于w1时引入粘度η2的润滑油,由等式关系得到得到说明在载荷范围[w2,w1](w1>w2)内使用粘度为η2的润滑油时,滑动轴承的摩擦系数波动不超过l%,且载荷为w2和w1时,摩擦系数达到最大值;判断如果wa≥w2,即说明轴承在最大载荷波动范围[wa,wb]内工作时摩擦系数不会超过波动范围l%;

ss3、如果wa仍然小于w2,即最大载荷波动范围[wa,wb]超出[w2,wb],说明轴承在最大载荷波动范围[wa,wb]内的[wa,w2]摩擦系数会超出波动范围l%,因此当轴承工作载荷小于w2时引入粘度为η3的润滑油,由得到得到说明在载荷范围[w3,w2](w2>w3)内使用粘度为η3的润滑油时,滑动轴承的摩擦系数波动不超过l%,且载荷为w3和w2时,摩擦系数达到最大值;判断如果wa≥w3,即说明轴承在最大载荷波动范围[wa,wb]内工作时摩擦系数不会超过波动范围l%;

ss4、以此类推,如果wa仍然小于wi-1,即最大载荷波动范围[wa,wb]超出[wi-1,wb],说明轴承在最大载荷波动范围[wa,wb]内的[wa,wi-1]摩擦系数会超出波动范围l%,因此当轴承工作载荷小于wi-1时引入粘度ηi的润滑油,由得到得到总可以确定一个载荷wi,使得wi≤wa,即当载荷为wi、wi-1、wi-2…w1,wb时,分别使用相应粘度ηi的润滑油,滑动轴承的摩擦系数达到最大值,并且滑动轴承在最大载荷波动范围[wa,wb]内工作时摩擦系数均不会超过波动范围l%,完成对润滑油粘度值进行逐个推导。

3.根据权利要求1所述的变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法,其特征在于,步骤s4是从最大载荷朝最小载荷的方向对润滑油粘度值进行了逐个推导,亦能够从最小载荷朝最大载荷方向进行润滑油粘度值的推导,原理相同。

4.根据权利要求1所述的变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法,其特征在于,油润滑滑动轴承载荷检测采用机械控制系统获取,或通过安装相应的传感器获取。

5.根据权利要求1所述的变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法,其特征在于,步骤s5中,由于不同的润滑油供给系统的供油延迟时间不同,且不同粘度的润滑油更替过程中,轴承间隙润滑油的混合粘度的变化不是瞬变,会有过渡时间,考虑针对不同的工况,润滑油的更替能够通过设定不同的载荷提前量,以确保摩擦系数不超过设定的波动范围。

6.根据权利要求1所述的变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法,其特征在于,润滑油粘度受轴承接触区温度影响,因此计算所用的粘度值一定是在相应温度下的粘度值。

7.根据权利要求1所述的变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法,其特征在于,滑动轴承使用的不同粘度的润滑油能够为同种润滑油或不同种润滑油或润滑油添加剂。


技术总结
本发明属于滑动轴承技术领域,具体涉及一种变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法,该方法是基于带有油排分配器的油润滑滑动轴承来实现的,具体步骤包括:测量滑动轴承工作时的最大载荷波动范围、获取已知粘度为η0的润滑油的c‑v/w曲线并设定摩擦系数的低值波动范围L%、从滑动轴承最大载荷朝最小载荷的方向对不同载荷范围内使用的润滑油粘度值进行逐个推导,通过油排分配器,针对不同的载荷范围供给不同粘度的润滑油,保证轴承在较低的摩擦系数水平下运行,降低轴承的摩擦功耗,减少轴承磨损,延长了轴承的寿命及运转性能,方便系统功率损失等的计算分析;结构简单,设计构思巧妙,制造成本低,市场前景广阔,应用环境友好。

技术研发人员:禹涛;郭峰;张晓寒;荆兆刚
受保护的技术使用者:青岛理工大学;青岛科润时光先进润滑科技有限公司
技术研发日:2020.06.17
技术公布日:2020.09.25
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