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脂润滑滚动轴承的贫油现象及其润滑膜厚影响机理

据不完全统计，世界上大约90%的滚动轴承都是采用润滑脂作为润滑剂，且有超过一半的轴承失效源自于润滑问题。产生润滑问题的主要原因是润滑膜被破坏，致使摩擦副材料产生剧烈磨损，最终导致轴承失效。因此，为提高脂润滑滚动轴承的安全性和服役寿命，研究其中的弹流膜厚影响机理具有重要价值。工业界中，脂润滑滚动轴承的润滑油膜厚度通常使用基础油黏度进行计算，并假设轴承在完全浸没的条件下运行，但这种计算的结果往往并不准确。本研究使用光干涉法测量球碟机中的单点接触脂润滑油膜厚度，以及电容法测试完整脂润滑轴承的实时润滑膜厚。结果表明，对于密封轴承，在相对较低的转速下，已经发生了贫油现象，且油膜厚度可用转速、基础油黏度和赫兹半接触宽度的乘积来表征。补油现象在轴承滚珠与滚珠之间的滚道上并不显著，而是一种滚珠与滚道之间的接触区域局部现象。但完整轴承润滑油膜厚度与速度、黏度以及接触尺寸乘积之间的关系不同于单次接触时的测试结果。油膜厚度随速度和黏度的增加而减小，但该影响很小，随着黏度和速度的增加，油膜厚度几乎不变。