列车滚动轴承智能诊断系统设计
列车滚动轴承在机械制造、大型电站、钢铁联合企业以及化工联合企业等机械设备中得到了广泛的应用，如何提高其寿命和工作可靠性越来越成为人们普遍关注的问题。这里存在着两方面的工作:一是不断研制新的轴承材料及结构，以适应轴承的工作特点及其负荷指标不断提高的要求；二是深入地研究发生在轴承内部的各种工作状态，从而在设计中采取相应的措施，保证轴承在最理想的条件下运转。这就涉及研究诸如流体动压润滑轴承中的润滑油膜的压力分布、最小油膜厚度、润滑膜的刚度等若干方面的问题。轴承是轴系中的重要部件，其功用一是支承轴及轴上零件并保证轴的旋转精度，二是减小转动轴与其固定支承之间的摩擦与磨损。因此，轴承既要有小的摩擦阻力，又要有一定的强度。
轴承分为两大类：滚动轴承和列车滚动轴承。滚动轴承有很多优点，例如：已实现系列化、标准化、商品化，使用维护简单，互换性能好等，故各工业部门应用较广。列车滚动轴承在一般情况下摩擦损耗较大，使用维护较复杂，因而应用较少。因此，在滚动轴承和列车滚动轴承都能满足使用要求时，宜先选用滚动轴承。尽管如此，但是在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下，列车滚动轴承就显示出它的优异性能。因而在汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用列车滚动轴承。此外，在低速而带有冲击的机器中，如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也常采用列车滚动轴承。两者相比，普通列车滚动轴承又具有比滚动轴承使用寿命长、运转平稳，对冲击和振动敏感性小等优点。这些优点使列车滚动轴承成功地应用于机床主轴轴承，大型汽轮机轴承，内燃机曲轴轴承。轧钢机轴承以及简单机械的轴承。
随着工业的现代化进程，大量机械设备的速度和功率日益提高，工况日趋复杂，而轴承作为机械设备的关键部件对其各方面的性能
列车滚动轴承油膜中的滑油流动过程完全符合流体动力学的普遍规律，在1886年Reynolds运用流体动力学的定律，分析润滑剂在间隙中的流动，从而求得了表示轴承中压力分布的基本微分方程即雷诺方程，它成为今天列车滚动轴承理论计算的基础。但用传统数学方法对雷诺方程进行求解，只有在一些特定情况下刁‘能获得精确的解析解。由于这种困难很长一段时间列车滚动轴承还是按照p•v=常数(p:轴承的平均压强，v:轴承两配合部分的相对列车滚动速度，常数:轴承副材料所确定经验数)这种老方法(双曲线法)确定尺寸参数。对于一些简单的、几何形状相似或结构相同的列车滚动轴承用这种计算方法并结合轴承生产中积累的经验来确定轴承尺寸一直还是成功的。但随着新型或特殊结构的列车滚动轴承出现以及设计中对轴承可靠性要求的不断提高，这些经验数据就不再适合了。最近二十几年以来随着计算机的技术发展其计算速度及计算能力迅速增长，许多传统数学方法难以求解的问题用计算机求解往往能够得到很好的结果，求解雷诺方程也就成为可能。本论文主要是通过Matlab软件编程来实现油膜压力曲线仿真。
目录
1 绪论 3
1.1 本课题的选定 4
1.2列车滚动轴承制造和生产技术的发展现状 4
1.3 本课题研究的主要内容及基本工作思路 5
1．3.1主要内容 5
1.3.2本课题基本工作思路 5
2 列车滚动轴承的总体设计方案 5
2.1 列车滚动轴承 5
2.1.1列车滚动轴承的主要类型和结构 6
2.2 润滑的基本原理和基本关系 7
2.2.1油膜形成的原理 7
2.2.2润滑的基本方程 7
2.2.3油楔承载机理 9
2.3列车滚动轴承基本原理 10
2.3.1列车滚动轴承润滑的建立过程 10
2.3.2列车滚动轴承的几何关系和承载能力 11
2.3.3列车滚动轴承的参数选择 12
2.3.4列车滚动轴承的供油结构 13
2.4列车滚动轴承的实例计算 15
2.4.1主要技术指标 15
2.4.2选择轴承材料和结构 15
2.4.3润滑剂和润滑方法的选择 16
2.4.4承载能力计算 16
2.4.5层流校核 16
2.4.6流量计算 17
2.4.7功耗计算 17
2.4.8热平衡计算 17
2.4.9安全度计算 18
3 列车滚动轴承油膜特性研究 19
3.1 列车滚动轴承油膜压力分布仿真的理论基础 19
3.1.1润滑的基本方程 19
3.1.2雷诺方程的简化 19
3.1.3雷诺方程的无量纲形式 19
3.1.4雷诺方程的无量边界条件 20
3.1．5一维雷诺方程的求解 21
3.1.6二维雷诺方程的求解 22
3.1.7油膜承载量的计算 25
3.1.8开设油槽时油膜压力分布的计算 26
3.2编程实现油膜压力曲线仿真 26
3.2.1开发工具 26
3.2.2程序设计 27
3.2.3仿真结果 28
3.3 仿真结果分析 30
3.3.1宽径比改变时对油膜压力曲线的影响 31
3.3.2偏心率改变时对油膜压力曲线的影响 31
总 结 33
参考文献 34
致谢 36
参考文献
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