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摘要
为模拟滚动轴承中常见的自旋工况，设计开发了一种可分别控制滑动速度和自旋速度的点接触光弹流滑动-往复自旋实验装置。采用新开发的装置对带有自旋的钢球-玻璃盘接触副形成的弹性流体动力润滑油膜形状、厚度等进行试验研究，考察了运动学参数与供油条件对点接触自旋运动膜厚分布的影响，针对非稳态工况中的滑动-往复自旋复合运动进行了实验研究，对接触区油池分布以及供油状况进行了fluent两相流仿真。结果表明，设计的实验装置可精确模拟接触副滑动-往复自旋复合运动，并实现了对该条件下的油膜分布可视化研究。随着钢球自旋角速度增大，经典的马蹄形相对卷吸中心线的对称性就会消失，自旋速度越大，非对称性越明显，载荷越大，最小油膜厚度越小。在非稳态运动过程中，最大自旋角速度时刻的油膜厚度低于稳态条件下相同角速度的油膜厚度；增大钢球往复自旋运动频率，对应时刻的油膜厚度变化减小。往复自旋运动大大缩小了乏油工况下接触区入口距离，与仿真结果一致。
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单位青岛理工大学; 固体润滑国家重点实验室; 中国科学院兰州化学物理研究所
