[发明专利]一种滚动轴承保持架

说明书

本发明属于轴承润滑增效技术领域，具体涉及一种滚动轴承保持架，为诱导润滑剂的定向流动，在与滚动体相接触的兜孔的内壁构筑不同尺寸和形状的织构图案，改变润滑剂的迁移方向，改善乏油润滑区域的油池形态，营造较为充盈的入口供油状态，采用球‑盘试验台进行的试验表明，织构图案能够改变润滑剂的流动方向，验证了有效性和可行性，同时，通过改变织构图案与滚动体转动方向的角度，影响润滑剂由外向内的回填效率，达到了诱导润滑剂流动、调控油池形态的目的；其结构简单，具有润滑增效的作用，通过观察接触点外部油池特征，可以定量分析织构图案和角度对润滑剂流动分布的影响程度，为滚动轴承内部润滑剂的定向流动分布提供实验数据。

技术领域：

本发明属于轴承润滑增效技术领域，具体涉及一种滚动轴承保持架，为滚动轴承保持架结构优化设计提供基础数据，为改善滚动轴承润滑状态提供低成本高效率的解决方案。

背景技术：

润滑状态对滚动轴承性能和装备的可靠性具有显著影响，而润滑油膜厚度决定了滚动轴承的润滑状态，易受运转速度、载荷、润滑剂粘度、接触副入口的供油状态等因素的影响。滚动轴承在运转过程中，滚动体会将润滑剂挤压出润滑轨道，在离心力和表面张力等作用下，被挤压出的润滑剂难以向润滑轨道回填，引起润滑油膜厚度下降，发生乏油润滑现象，导致摩擦力增加，使设备运动存在磨损，并有可能导致机械部件损坏，使设备发生故障或停机。另外，乏油润滑现象会引起温度升高，导致润滑油氧化，使其质量下降，对设备的继续使用产生负面影响，增加润滑失效的风险。基于乏油润滑现象会引起滚动轴承润滑状态的恶化，影响运行可靠性及寿命，对滚动轴承的润滑状态进行监测和改善至关重要。

目前，一般采用钢球-平面圆盘的等效模型对滚动轴承润滑油膜厚度进行定量测量、试验探究与理论分析，利用球-盘点接触试验台研究不同润滑方式和润滑条件下的摩擦和磨损性能，分析润滑剂的流动分布规律、回填特性及润滑演化特征。其可针对滚动轴承的润滑机理进行研究，利于分析滚动轴承运动过程中存在的回填特征，但是，球-盘点接触试验台为简化的模型测试，测量结果与真实轴承服役特性之间存在差异，尤其是在润滑轨道内润滑剂供-失性能方面，并且因缺少滚动轴承特征因素，对润滑剂的流动、再分布、回填以及乏油润滑的影响变得更加显著。探究滚动轴承特征因素已成为建立模型测试与真实服役特性之间关联性的重要一环，已知的滚动轴承特征因素为保持架结构、接触几何特征、周期性载荷、滚动体运动轨迹偏移等。

滚动轴承乏油润滑的前期研究中，集中在乏油润滑的产生机制，尤其集中在润滑点的入口供油条件、润滑轨道两侧润滑剂的流动分布及回填特性，研究结果表明，在毛细力、离心力、惯性力和表面张力等作用下，润滑剂向润滑轨道内的自发回填量有限。所以，缓解乏油润滑程度、探寻能够增强润滑剂回填性能的相应措施成为目前研究的重点。例如：在润滑轨道两侧采用化学修饰及激光表面物理修饰的方法实现润滑剂的自发回填；采用具备储油功能的保持架结构改善滚动轴承的润滑状态；另外，除增强润滑轨道自身的回填能力外，采用外部供给方式对润滑状态产生明显影响。近些年，设计合理的表面织构已被证明可以显著改善接触面间的摩擦学性能：在干摩擦下，表面织构能够有效存储因表面摩擦脱落的磨粒和磨屑，同时，还能有效减少摩擦副表面间的接触面积；在边界和混合润滑下，摩擦副在载荷作用下出现挤压变形后，储存在织构表面的润滑剂被挤压出来，达到“二次润滑”作用，减小摩擦，改善润滑；在流体润滑下，在“挤压”与“空化”作用下提高润滑膜的承载能力。