高速列车牵引电机轴承润滑脂寿命的试验方法与研究

摘要

中国的高速铁路的建设始于1999年所兴建的秦沈客运专线。经过10余年的高速铁路建设和对既有铁路的高速化改造，中国目前已经拥有全世界最大规模以及最高运营速度的高速铁路网。截止到2012年，京广高铁、哈大高铁的开通使我国国内运营时速200公里以上的高速铁路运营里程已经达到8000多公里。高速列车的普及，对高速牵引电机轴承的工作状态提出了更加严格的要求。而轴承的工作状态，绝大多数时候取决于润滑脂的润滑性能是否优良。所以对用于高铁的润滑脂进行性能测试试验，验证其性能是否能够符合高铁需求显得尤为重要。
　　本文先对润滑脂的基本组成结构进行分析。分别对不同种类的基础油、稠化剂、添加剂对于润滑脂性能的影响进行了分析讨论。而后从润滑脂整体的角度，对润滑脂各理化指标的意义进行了阐述，从理论上对润滑脂的性能得出初步的判断。
　　本次试验参考了NTN公司的试验标准，结合对润滑脂性能的要求和试验台情况，制定了急加速试验、温升试验和耐久试验方案。通过模拟列车运行的实际工况，来对润滑脂性能做全面的测试分析。两个试验轴同时运行，可以直观的比较出两种脂的性能差异，进而分析添加剂对于润滑脂性能的影响。这对于新型高性能润滑脂的研发有着很重要的意义。从本次试验的最后结果可以看出，纳米添加剂对于延长润滑脂的使用寿命确实起到了至关重要的作用。
　　鉴于性能试验本身耗费时间较长，最后设计了正交试验方法，尽量减少试验次数但达到同样的研发目的，以缩短润滑脂研发的周期。同时进行了matlab编程对试验数据进行分析处理。

目录

致谢

摘要

序

1 引言

1．1 课题背景

1．2 轴承润滑脂的安全可靠性问题

1．3 润滑脂及其试验方法的现状和发展

1．3．1 我国润滑脂的发展现状

1．3．2 润滑脂试验方法的发展及现状

1．4 正交试验方法设计的引入

1．5 课题研究的内容及重点

2 润滑脂分析

2．1 润滑脂的基本组成

2．1．1 基础油

2．1．2 稠化剂

2．1．3 添加剂

2．2 润滑脂的常用性能指标及使用分析

2．2．1 外观

2．2．2 滴点

2．2．3 锥入度

2．2．4 分油

2．2．5 腐蚀性

2．2．6 蒸发性

2．2．7 氧化安定性

2．3 小结

3 轴承寿命的分析和计算

3．1 轴承的基本结构

3．2 轴承寿命的分析和计算

3．2．1 额定疲劳寿命

3．2．2 修正额定疲劳寿命

3．2．3 轴承的当量动负荷

3．3 小结

4 试验准备过程

4．1 试验台简介

4．1．1 试验台的基本结构

4．1．2 试验台的功能和特点

4．1．3 参数介绍

4．1．4 试验参数和方案的制定

4．2 试验操作

4．3 小结

5 试验数据结果和分析

5．1 试验数据

5．2 试验数据分析

5．2．1 急加速和温升试验分析

5．2．2 轴承的磨损阶段分析

5．2．3 轴承润滑脂寿命的分析与验证

6 正交试验方法的引入

6．1 正交试验表的性质

6．2 正交试验数据的分析方法

6．3 正交试验的设计与编程分析

6．4 小结

7 总结

参考文献

作者简历

声明

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