静润滑球轴承的热导关联
流体动力学
2025-03-04 v2
摘要
球轴承常用于降低旋转机械部件的摩擦力。本文报告了改进的数值方法，用于在无对流情况下 modeling 轴承热导。我们首先对单个球-轴承热传递路径进行建模，采用简化几何构成： azimuthally 对称的球接触平面（球-平面）。采用首因方法计算静止润滑油 meniscus 形状，使用自主开发的 Python 代码。应用有限元方法（FEM）提取润滑球-平面系统的总热导。类似方法下，我们还构建了静止锥形接触球轴承截面（球-轴承）中润滑油 meniscus 的三维数值模型。通过生成 Yovanovich 经典润滑模型、本文二维多物理模型和本文三维多物理模型的热导关联，实现了三者结果的比较。为比较，开展了参数研究，说明润滑油体积和施加载荷对各模型总热导的影响。报告的层次方法提高了三角-热-机械模型的保真度，并为航天器球轴承常见几何近似的热传导精度提供了参考基准。
关键词
引用
@article{arxiv.2502.16765,
title = {Thermal Conductance Correlations of Static Lubricated Ball Bearings},
author = {Indronil Ghosh and John P. McHale and Yoshimi R. Takeuchi and Peter P. Frantz and Payton J. Batliner and Timothy S. Fisher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.16765},
year = {2025}
}
备注
40 pages, 16 figures