畢業(yè)設(shè)計（論文）外文文獻翻譯（本科學(xué)生用）題目一種軸承油液溫度檢測方法學(xué)生姓名學(xué)號學(xué)部（系）機械與電氣工程學(xué)部專業(yè)年級09機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師職稱或?qū)W位教授2013年3月10日外文文獻翻譯（譯成中文1000字左右）【主要閱讀文獻不少于5篇，譯文后附注文獻信息，包括作者、書名（或論文題目）、出版社（或刊物名稱）、出版時間（或刊號）、頁碼。提供所譯外文資料附件（印刷類含封面、封底、目錄、翻譯部分的復(fù)印件等網(wǎng)站類的請附網(wǎng)址及原文）】一種軸承油液溫度檢測方法摘要本文介紹了一種檢測軸承油膜溫度的方法。并將其應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用的推力軸承之中以檢驗此方法的有效性。給出了穩(wěn)態(tài)運動情況及瞬態(tài)情況下的測試結(jié)果。將所提出應(yīng)用熱電偶測試溫度的方法與將熱電偶安裝在軸承油墊背側(cè)及嵌圈上測試溫度的方法進行了比較。這種方法同樣應(yīng)用于測試聚異氟乙烯軸承中。測試結(jié)果表明，所提出的方法可以有效的提高巴氏合金軸承的瞬時溫度的測試精度，并能提供足夠的平均點數(shù)檢測聚四氟乙烯軸承的溫度。關(guān)鍵詞溫度測試、軸承油膜、聚四氟乙烯軸承、油膜溫度1簡介溫度檢測是一種有效的防治軸承溫度過高而造成軸承損害的技術(shù)。溫度測試很簡單，但如果選擇的測試點不合適，測量得到的結(jié)果不能很好的反應(yīng)整個軸承的溫度分布?？紤]到盡量減少測量點，使得選擇合適的測試點安裝溫度傳感器變得復(fù)雜。影響溫度測試點選擇的原因及溫度傳感器安裝的方法見文獻1,詳細(xì)的相關(guān)信息文獻2、3有描述。在眾多的溫度測試儀器中，選擇熱電偶，因為體積小，價格便宜，并且響應(yīng)時間短。熱電偶的設(shè)計及安裝根據(jù)實際情況來定，在實驗室研究中，需要很好的準(zhǔn)確度及靈敏度，通常將熱電偶鑲嵌在巴氏合金表面。將熱電偶安裝在可以接觸熱油液表面時，靈敏度更高些。文獻4對此有描述。熱傳感器安裝巴氏合金中用粘合劑形成的球狀凹槽中，頭部露在外面01MM。粘合劑起絕熱層的作用，阻絕熱電偶與巴氏合金之間的熱傳導(dǎo)。相比巴氏合金，熱電偶更接近鑲?cè)Ρ砻?。油液在熱電偶頭部循環(huán)，使得熱電偶只與油液接觸。軸承及鑲?cè)Φ臏囟韧ǔＳ蒄LUSHMOUNTED熱電偶來測試，如文獻57所示。由于增加了一個溫度受轉(zhuǎn)速影響的鏈接部，運用滑環(huán)傳導(dǎo)軸的溫度信息可能使得結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重誤差?？梢酝ㄟ^應(yīng)用電熱調(diào)節(jié)器來減少影響8。文獻910給出了測試運轉(zhuǎn)過程中徑向軸承的溫度的方法。熱電偶的鏈接點由通過化學(xué)淀積在軸的表面形成薄金屬層提供，此金屬層只有3UM，可以提供很好的響應(yīng)時間。在工業(yè)應(yīng)用中，運用上述方法檢測溫度是不合適的?？梢赃\用排出的油液測試溫度數(shù)據(jù)，但這不是一個很好的檢測參數(shù)13,11。另外一種常用的方法是測試油墊背側(cè)金屬的溫度。但這并不能通過將熱電偶安裝在巴氏合金背側(cè)來測試溫度峰值，因為巴氏合金較軟，任何其他的結(jié)構(gòu)都會影響軸承的一致性。而且，如果低速情況下出現(xiàn)磨損的話，將熱電偶安裝在巴氏合金上會損壞軸承和熱電偶。將熱電偶安裝在軸承背側(cè)的金屬上用于測試溫度，測量值比實際油膜溫度低。由于熱效應(yīng)的遲滯性，反應(yīng)時間也更長些。這意味著，對于軸承的瞬態(tài)熱模型，熱電偶的測試信息不可靠。當(dāng)軸承表明有諸如聚四氟乙烯等絕熱涂層時，這種情況的影響更大。在這種情況下，由于測試信息不充分，這種安裝形式并不能充分反應(yīng)油膜的溫度情況。參考文獻12指出了運用聚四氟乙烯比傳統(tǒng)的巴氏合金更具優(yōu)勢。本文提出了一種針對工業(yè)應(yīng)用的新型的油膜溫度監(jiān)控方法。目標(biāo)是提高傳統(tǒng)巴氏合金軸承瞬時溫度測試的靈敏度，并為聚四氟乙烯軸承溫度監(jiān)控提供足夠的平均點數(shù)。2方法的介紹根據(jù)API準(zhǔn)則，熱電偶不能嵌入巴氏合金層中，而是嵌入軸承的背側(cè)。依照這種方法，并使得油液在熱電偶表面循環(huán)，可以大大提高測試的靈敏性。測試安裝如圖1所示。圖表1熱電偶的安裝方式油墊上開小孔使得油液能在熱電偶表面流動。但小孔必須盡量小，以減小對流體動態(tài)壓力的影響。需要指出的是，熱電偶表面必須浸泡在油液中。這樣一來，這種方法有很高的靈敏的，可進行溫度監(jiān)控并且不影響軸承的完整性。將熱電偶安裝在軸承金屬表面會破壞軸承的完整性。3實驗設(shè)備31測試軸承通過傾斜推力軸承來檢測所提方法的有效性。所選擇的巴氏合金軸承是工業(yè)上常用的類型，并有一個恒定的加載系統(tǒng)。采用的聚四氟乙烯軸承除了涂層不一樣之外，其他的都與巴氏合金相同。如圖2所示，在軸承表面嵌入一層聚四氟乙烯。測試中的不確定度如表1所示。圖表2聚四氟乙烯軸承模型表格1測試軸承及油液特性32測量儀表如圖3所示，巴氏合金軸承及聚四氟乙烯軸承的熱電偶安裝在相同的位置。油墊3、6均安裝有9個熱電偶以測試油墊表面的溫度分布。有些熱電偶安裝在75/75的位置，這是工業(yè)軸承的標(biāo)準(zhǔn)安裝位置。這個點距離軸承內(nèi)經(jīng)75位置，占所在軸承周向方向長度的75。在聚四氟乙烯軸承中，所有的熱電偶安裝在聚四氟乙烯下面4MM處。由于巴氏合金層比聚四氟乙烯層薄，巴氏合金軸承中的熱電偶相對更靠近油膜。聚四氟乙烯軸承中的熱電偶安裝在油墊3、6處，巴氏合金中的熱電偶安裝在油墊1、4處。油液入口處的熱點偶的標(biāo)號為TH，如圖3所示，小孔的直徑為05MM，油液循環(huán)如圖1。以往的測試表明，TH處的溫度和T75/75處的溫度相近。鑲?cè)Ρ砻?5MM處安裝有兩個熱電調(diào)節(jié)器。他們的位置在油墊內(nèi)經(jīng)方向向外25及75處。裝置熱點調(diào)節(jié)器的原因是，他們的輸出具有很高的靈敏性及準(zhǔn)確度，并且不受熱電環(huán)的影響。圖表3熱電偶的安裝位置其他的有關(guān)實驗條件控制的傳感器也有很多。包括軸承內(nèi)外不同位置上用以溫度監(jiān)控的熱電偶、流量計、壓力傳感器、速度傳感器及其他傳感器等。所有傳感器信號都由高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)導(dǎo)入PC中，測試中的不確定性如表2。表格2測試中的不確定度33測試裝置測試裝置的詳細(xì)內(nèi)容見參考文獻8，測試模型如圖4所示。兩個相似的軸承在外罩中實行背對背安裝。并通過四個鋼輪來固定，保證軸承可以轉(zhuǎn)動。通過一個加載單元進行加載，并為兩個軸承提供一定量的摩擦力矩。圖表4測試裝置模型圖力的加載有四個液壓油缸來實現(xiàn)，當(dāng)通入壓力時，他們使得鑲?cè)Ψ蛛x。用以加壓的壓力泵安裝在外罩上，有單獨的液壓供油系統(tǒng)。由于軸承有成對的平衡系統(tǒng)，外罩上并不產(chǎn)生推力。軸上有兩個鑲?cè)?，由兩個徑向軸承支撐，并通過一個中間軸及皮帶系統(tǒng)連接到可調(diào)速的電機上。4實驗驗證41穩(wěn)定運行狀態(tài)巴氏合金軸承測試結(jié)果如圖5所示，在恒定速度下，油墊溫度T75/75，鑲?cè)囟萒75，及邊界溫度TH均為載荷的函數(shù)。由圖可以看出，TH溫度值比T75/75及T75都要高些，特別是當(dāng)載荷很大的時候。由此可以證實，TH反映油膜溫度具有更好的靈敏度。圖表5巴氏合金油墊軸承溫度測試在測試中，不同載荷下的軸承流量都是相同的，如此低載下冷卻系統(tǒng)更加有效，伴隨出現(xiàn)較低的剪切速率，使得油墊的溫度分布發(fā)生相應(yīng)的變化，造成油墊和鑲?cè)囟乳g有差別。聚四氟乙烯層的測試結(jié)果如圖6所示。從圖中可以很明顯的看出聚四氟乙烯層優(yōu)異的隔熱性能。TH和T75/75的差別接近30度。這是圖加14MM聚四氟乙烯層的結(jié)果。這種隔熱效果對軸承的性能有有利影響，它使得油墊的熱扭曲減小，提高了承載能力。從圖形中T75/75的測試數(shù)據(jù)可以得到一個很重要的結(jié)論，將熱電偶安裝在軸承背側(cè)不能很好的反映油膜的實際溫度，由此可以推測出，上述系統(tǒng)不能對聚四氟乙烯軸承實行溫度檢測。圖表6聚四氟乙烯油墊溫度測試情況對圖5及圖6進一步觀察，可以看出，聚四氟乙烯軸承的鑲?cè)Φ臏囟萒75要高些。這主要是由聚四氟乙烯的絕熱性能造成的。兩種軸承產(chǎn)生的剪切熱量基本相同，由于聚四氟乙烯的隔熱效應(yīng)，僅僅只有很小一部分熱量由油液傳到油墊，大部分的熱量傳導(dǎo)了鑲?cè)χ校沟镁鬯姆蚁┹S承T75的值高些。由于T75的數(shù)據(jù)反映了軸承的平均運行狀況，可以用它作為巴氏合金軸承及聚四氟乙烯軸承的比較依據(jù)。當(dāng)僅僅應(yīng)用一個軸承中的TH數(shù)據(jù)時，會認(rèn)為聚四氟乙烯運行狀態(tài)下的溫度比巴氏合金的低。由于未對準(zhǔn)，溫度在不同的油墊之間是變化的，這是巴氏合金軸承溫度TH比較高的原因。未對準(zhǔn)的原因有制造誤差及油墊扭曲。機械平衡系統(tǒng)使得這些原因的影響減小。然而，水平連接處的摩擦使得載荷不相等，這也會對溫度造成影響。現(xiàn)在依舊存在一個問題，熱電偶測試得到的溫度TH是巴氏合金表面的溫度嗎由文獻1可得，巴氏合金的溫度比測試的T75/75要高3度左右。我們測試的結(jié)過，兩者之間的差別是5度。由此可以說明，TH能夠比較準(zhǔn)確的反映油膜的實際溫度。這是一個很重要的結(jié)論，由此可以應(yīng)用TH與不同的油膜厚度的傳感器相結(jié)合，如文獻17中的光傳感器及18中的超音速傳感器，他們是測試聚四氟乙烯軸承的油膜厚度最合適的儀器，但需要油膜溫度數(shù)據(jù)以得到油膜物理特性的變化情況。42瞬態(tài)情況巴氏合金軸承對于階躍速度W的相應(yīng)情況如圖7所示，可以看出，速度變化的開始幾分鐘里，溫度發(fā)生了很大的變化。TH的變化速度比T75/75要大些。圖表7速度發(fā)生突變時巴氏合金軸承溫度及摩擦力矩的變化情況和預(yù)測的情況相同，輸出溫度TOUT比鑲?cè)囟萒75要低些，這是由于鑲?cè)Φ臒釕T性，使得熱傳感器隨載荷變化更加靈敏。由于溫度升高導(dǎo)致油液粘度下降，當(dāng)軸承速度突變之后，摩擦力開始時矩急劇上升，之后緩慢下降。這說明，鑲?cè)陀蛪|的熱慣性使得油膜的溫度變化速度減慢。軸承摩擦力矩F的波動是外罩的振動產(chǎn)生的。聚四氟乙烯軸承具有相似的情況，如圖8所示。剛開始的時候，摩擦力矩急劇上升，之后緩慢減小。TH和T75的變化也是在載荷變化之后的幾分鐘內(nèi)達到最大。然而，T75/75的變化很慢，不能很好的反映軸承的運行狀態(tài)。另一方面，TH的變化速度與巴氏合金的相似。這可以證實我們提出的方法能準(zhǔn)確的運用在聚四氟乙烯軸承上，可是隨軸承的運行狀況進行在線監(jiān)控。圖表8速度發(fā)生突變時聚四氟乙烯軸承溫度及摩擦力矩的變化情況5結(jié)論本文提出了一種提高軸承檢測的有效方法，對巴氏合金及聚四氟乙烯軸承的測試結(jié)果如下本文的方法與傳統(tǒng)溫度監(jiān)控方法相比，可以更好的反映巴氏合金軸承運行狀態(tài)及瞬時情況下的溫度情況。傳統(tǒng)的方法不能用于聚四氟乙烯軸承溫度的測試。本文提出的方法可以準(zhǔn)確得到聚四氟乙烯軸承在穩(wěn)定運行狀態(tài)及瞬態(tài)下的溫度分布情況。文獻1GARNERDR,LEOPARDAJTEMPERATUREMEASUREMENTSINUIDLMBEARINGSINPROCEEDINGSOFTHE13THTURBOMACHINERYSYMPOSIUM,COLLEGESTATION,TEXAS1985P13372ELWELLRCTHRUSTBEARINGTEMPERATURE/PART1MACHINEDESIGN1971JUNE2479813ELWELLRCTHRUSTBEARINGTEMPERATURE/PART2MACHINEDESIGN1971JULY89144HESHMATH,PINKUSOMIXINGINLETTEMPERATURESINHYDRODYNAMICBEARINGSJOURNALOFTRIBOLOGY198610823148DISCUSSION5READLJ,FLACKRDTEMPERATURE,PRESSUREANDLMTHICKNESSMEASUREMENTSFORANOFFSETHALFBEARINGWEAR19871171972106TONNESENJ,HANSENPKSOMEEXPERIMENTSONTHESTEADYSTATECHARACTERISTICSOFACYLINDRICALUIDLMBEARINGCONSIDERINGTHERMALEFFECTSJOURNALOFLUBRICATIONTECHNOLOGY1981103107147YANAKAM,HORIY,EBINUMERMEASUREMENTOFTHELMTHICKNESSANDTEMPERATUREPROLESINATILTINGPADTHRUSTBEARINGINPROCEEDINGSOFTHEJSLEINTERNATIONALTRIBOLOGYCONFERENCE,TOKYO,JAPAN1985P55388GLAVATSKIHSBLABORATORYRESEARCHFACILITYFORTESTINGHYDRODYNAMICTHRUSTBEARINGSJOURNALOFENGINEERINGTRIBOLOGY,PARTJ2002216106169LIEBERTCH,HOLANDAR,HIPPENSTEELESA,ANDRACCHIOCAHIGHTEMPERATURETHERMOCOUPLEANDHEATUXGAUGEUSINGAUNIQUETHINLMHARDWAREHOTJUNCTIONJOURNALOFENGINEERINGFORGASTURBINESANDPOWER,TRANSACTIONSOFTHEASME198510749384410ANDRISANOAOANEXPERIMENTALINVESTIGATIONONTHEROTATINGJOURNALSURFACETEMPERATUREDISTRIBUTIONINAFULLCIRCULARBEARINGJOURNALOFTRIBOLOGY19881106384511DECHOUDHURYP,BARTHEWACOMPARISONOFLMTEMPERATURESANDOILDISCHARGETEMPERATUREFORATILTINGPADJOURNALBEARINGJOURNALOFLUBRICATIONTECHNOLOGY1981103115912GLAVATSKIHSBEVALUATINGTHERMALPERFORMANCEOFAPTFEFACEDTILTINGPADTHRUSTBEARINGJOURNALOFTRIBOLOGY200312523192413VIBRATION,AXIALPOSITION,ANDBEARINGTEMPERATUREMONITORINGSYSTEMS,APISTANDARD670,3RDED1993,202614GLAVATSKIHSB,FILLONMTEHDANALYSISOFTILTINGPADTHRUSTBEARINGSCOMPARISONWITHEXPERIMENTALDATAINPROCEEDINGS