本文參考了國(guó)內(nèi)外關(guān)于油氣潤(rùn)滑技術(shù)的各種研宄并且進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。對(duì)油氣潤(rùn) 滑系統(tǒng)工作原理進(jìn)行研宄，分析了油氣潤(rùn)滑機(jī)理；研宄了彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑的潤(rùn)滑原 理，結(jié)合油氣潤(rùn)滑的特殊性，推導(dǎo)出來(lái)油氣潤(rùn)滑的潤(rùn)滑機(jī)理；應(yīng)用熱阻網(wǎng)絡(luò)法對(duì)軸承 進(jìn)行了油氣潤(rùn)滑的熱分析；并且通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證上述理論的正確性。本文在對(duì)數(shù) 控螺桿銑床主軸軸承油氣潤(rùn)滑機(jī)理的研究中,通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑機(jī)理、結(jié)構(gòu)及油 氣潤(rùn)滑參數(shù)獲得了如下主要結(jié)論：
油氣潤(rùn)滑起源于19世紀(jì)末，最早意義上的油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)是依靠高速蒸汽將潤(rùn)滑 油運(yùn)送至摩擦表面來(lái)改善設(shè)備的摩擦狀況[2()]。1950年，REBS(萊伯斯）的第一人 Alexander Rebs先生創(chuàng)造了潤(rùn)滑行業(yè)新的奇跡，成功地研制出了遞進(jìn)式分配器，這種 分配器不僅可以有效得節(jié)省分配潤(rùn)滑劑的時(shí)間，還可以將潤(rùn)滑油分配給多個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)， 且每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)分配的潤(rùn)滑劑也可不同[21]。1960年以后，人們發(fā)現(xiàn)壓縮空氣可以代替 蒸汽，油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑原理有了基本的雛形[22]。
對(duì)于滾動(dòng)軸承的這類點(diǎn)接觸機(jī)械零件，油膜形狀和厚度、油膜中的壓力分布、溫 度場(chǎng)以及摩擦力等都直接影響到表面膠合、擦傷和接觸疲勞失效[35]。所以，彈性流體 動(dòng)力潤(rùn)滑原理是研宄滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑理論的根本，對(duì)軸承的潤(rùn)滑具有指導(dǎo)作用，合理使 用彈流潤(rùn)滑理論可以提高軸承使用壽命。
經(jīng)典流體潤(rùn)滑理論起源于1886年，從Reynolds提出Reynolds方程以來(lái)奠定了潤(rùn) 滑理論的基礎(chǔ)，距今己有200多年的歷史了[36]。起初，在進(jìn)行理論研宄時(shí)由于科技發(fā) 展的限制，許多條件都是為了更利于分析進(jìn)行了合理的簡(jiǎn)化和假設(shè)。隨著科技的發(fā)展, 分析己經(jīng)在基本模擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行。在潤(rùn)滑理論發(fā)展過(guò)程中每一次進(jìn)步，都與 科學(xué)技術(shù)息息相關(guān)。科技的進(jìn)步使理論得到升華，理論的發(fā)展又推動(dòng)科技躍進(jìn)，彼此 之間相互促進(jìn)。潤(rùn)滑理論的發(fā)展過(guò)程大致上可分為3個(gè)時(shí)期。
如圖3.1所示，在滾動(dòng)軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸承滾動(dòng)體與軌道間摩擦力會(huì)隨著轉(zhuǎn)速 的增加而增大，導(dǎo)致軸承耗損加劇，直接造成軸承的磨損過(guò)度、點(diǎn)蝕、擦傷等問(wèn)題， 使軸承的精度下降，使用壽命減小。摩擦力的增大，直接導(dǎo)致軸承發(fā)熱量升高，使軸 承發(fā)生燒結(jié)現(xiàn)象，直接造成使用壽命縮短。軸承發(fā)熱量的變大，直接導(dǎo)致軸承溫度升 高，由于過(guò)度發(fā)熱使軸承熱變形量變大，使軸承精度降低，降低了軸承的使用壽命和 機(jī)械加工質(zhì)量。
潤(rùn)滑技術(shù)伴隨著時(shí)代的進(jìn)步和飛躍的科學(xué)技術(shù)水平得到了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。西方 工業(yè)發(fā)展超越我們很長(zhǎng)時(shí)間，因此世界上響負(fù)盛名的潤(rùn)滑公司都是外國(guó)的，如意大利 的DROPSA、德國(guó)的WOERNER和REBS〇德國(guó)REBS在潤(rùn)滑世界中占至IJ了頂端， 許多國(guó)外的其他公司同樣具有領(lǐng)先的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。目前，專家們認(rèn)定了******的 綠色節(jié)能型潤(rùn)滑方式為油氣潤(rùn)滑，因其最小的投資和最頂端的潤(rùn)滑技術(shù)得到潤(rùn)滑界認(rèn) 可。
研究了現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外油氣潤(rùn)滑的工作原理和部件分工，對(duì)大部分的油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的 組成結(jié)構(gòu)及其功能進(jìn)行深入的研宄和分析。根據(jù)實(shí)際的旋風(fēng)銑頭內(nèi)部滾動(dòng)軸承工作參 數(shù)，設(shè)計(jì)適合于滾動(dòng)軸承的油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)；基于滾動(dòng)軸承油氣潤(rùn)滑的工況要求，進(jìn)行 相應(yīng)的分析研究。
本章介紹了彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑的發(fā)展過(guò)程和油氣潤(rùn)滑原理。研宄了彈性流體動(dòng)力 潤(rùn)滑的基本方程，提出了最小油膜厚度的數(shù)值解公式和最小油膜厚度的計(jì)算步驟。并 且通過(guò)對(duì)油氣兩相膜中的等效粘度的計(jì)算和定量分析，得出了油氣潤(rùn)滑潤(rùn)滑膜比普通 油潤(rùn)滑潤(rùn)滑膜相比，厚度顯著加厚。兩相流中壓縮空氣相對(duì)體積含量的增加，有利于 潤(rùn)滑膜的形成，潤(rùn)滑膜的厚度變大，減小滾動(dòng)體和滾道表面直接接觸幾率，使彼此之間 摩擦現(xiàn)象得到緩解，潤(rùn)滑效果更好。
本章介紹了引起軸承失效的幾大原因，闡述了滾動(dòng)軸承的摩擦熱能產(chǎn)生機(jī)理，并 推導(dǎo)出滾動(dòng)軸承熱阻計(jì)算公式，提出熱量計(jì)算公式。同時(shí)，根據(jù)傳熱學(xué)原理，得出 LXK300X精工旋風(fēng)螺桿銑床主軸軸承的熱傳遞方程，并且論證了油氣潤(rùn)滑與普通油 潤(rùn)滑相比，對(duì)軸承來(lái)說(shuō)具有更好的潤(rùn)滑效果和冷卻效果。
總上所述，對(duì)于中低速、中溫運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承應(yīng)用潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑；相較于油潤(rùn)滑和 脂潤(rùn)滑來(lái)說(shuō)，固體潤(rùn)滑材料價(jià)格偏貴，浪費(fèi)資金。因?yàn)橛蜌鉂?rùn)滑與傳動(dòng)油潤(rùn)滑相比具 有諸多優(yōu)點(diǎn)，所以對(duì)于本課題的精工外圓旋風(fēng)螺桿銑床LXK300X的主軸軸承采用油 氣潤(rùn)滑。.