自润滑关节轴承磨损寿数模型
２０１３年１２月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＩＯＮＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＤＥＦＥＮＳＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＤｅｃ．２０１３
摘要：自润滑关节轴承寿数的核算和猜测关于进步配备的运转安全性具有严重的含义。针对自润滑
关节轴承磨损寿数核算和猜测的需求，从自润滑关节轴承的磨损机理动身，依据资料冲突磨损理论，选用组
合磨损核算方法别离建立了自润滑推力关节轴承和向心关节轴承的磨损寿数模型。该模型考虑了影响
自润滑关节轴承寿数的磨损机理、结构特色、作业特性及零部件功用要求等要素，特别是将结构参数和功
能要求显式地在模型中表明，可直接反映结构改变和功用要求对自润滑关节轴承磨损寿数的影响。核算实
例和剖析依据成果得出：相对现在运用的自润滑关节轴承经历核算公式，本文模型核算成果精确，理论按照更充
中图分类号：ＴＨ１３３；ＴＨ１１７文献标志码：Ａ文章编号：１００１－２４８６（２０１３）０６－００５３－０７
Ｗｅａｒｌｉｆｅｍｏｄｅｌｓｆｏｒｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇ
ＺＨＡＮＧＸｉａｎｇｐｏ，ＳＨＡＮＧＪｉａｎｚｈｏｎｇ，ＣＨＥＮＸｕｎ，ＺＨＡＮＧＣｈｕｎｈｕａ，ＷＡＮＧＹａｓｈｕｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅａｒｌｉｆｅｆｏｒｅｃａｓｔｏｆｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇｈａｓｖｅｒｙｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｏ
ｍｅｅｔｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｗｅａｒｌｉｆｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｆｏｒｅｃａｓｔｏｆｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇ，ｔｈｅｗｅａｒｌｉｆｅｍｏｄｅｌｓｆｏｒｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｔｈｒｕｓｔ
ｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇａｎｄｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｒａｄｉａｌｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇｗｅｒｅｃｒｅａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｊｏｉｎｔｗｅａｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄ
ｔｈｅｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｒａｄｉａｌｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｔｈｅｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｒａｄｉａｌ
ｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇ，ｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｗｅａｒｌａｗｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｍａｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇ，ａｎｄ
ｆｕｎｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｔｈｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｗｅｒｅｍｏｒｅｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｈｅｍｏｄｅｌｓｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓａｎｄ
ｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇ．Ｅｘａｍｐｌｅｒｅｓｕｌｔｓａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｍｏｄｅｌｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌｃａｎｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｗｅａｒｌｉｆｅ
ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，ａｎｄｉｔｉｓｍｏｒｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｈａｓａｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｓｅｌｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇ
ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｅｎｔｉａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｓｕｓｅｄａｔｐｒｅｓｅｎｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｈｅｒｉｃａｌｐｌａｉｎｂｅａｒｉｎｇ；ｗｅａｒｌｉｆｅ；ｌｉｆｅｍｏｄｅｌ；ｊｏｉｎｔｗｅａｒ
基金项目：国家科技严重专项赞助项目（２００９ＺＸ０４０１４－０１４）；国家自然科学基金赞助项目（５１１０５３６７）
作者简介：张详坡（１９８５—），男，江西鄱阳人，博士研究生，Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｘｉａｎｇｐｏ＠ｎｕｄｔ．ｅｄｕ．ｃｎ；
陈循（通讯作者），男，教授，博士生导师，Ｅ ｍａｉｌ： ｃｈｅｎｘｕｎ＠ ｎｕｄｔ． ｅｄｕ． ｃｎ
Ｔａｂ． １ Ｗｅａｒ ｌｉｆｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒｍｕｌａｓ
数（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｗｅａｒ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，单位：ｍｍ
Ｆｉｇ． １ Ｔｈｅ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｐｌａｎ ｏｆ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ ｊｏｉｎｔ ｗｅａｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｌｆ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｔｈｒｕｓｔ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｐｌａｉｎ ｂｅａｒｉｎｇ
Ｌ 为自润滑关节轴承寿数（单位：ｓ）； Ｈ 为自润滑关节轴承的极限磨损量（ 单位：
（ｂ） Ｔｈｅ ａｘｉａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｌｉｃｅ ａｔ Ｇ，
ａｎｄ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｐｌａｎ ｏｆ ｊｏｉｎｔ ｗｅａｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
Ｆｉｇ． ２ Ｔｈｅ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｐｌａｎ ｏｆ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ ｊｏｉｎｔ ｗｅａｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｌｆ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｒａｄｉａｌ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｐｌａｉｎ ｂｅａｒｉｎｇ
ｎ ＝ （４ ｆ β／ ３６０） × ６０ ＝ ２ ｆ β／ ３（ｒ ／ ｓ） （２７）
Ｆｉｇ． ３ Ｓｌｉｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｏｎｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ（β ｄｅｎｏｔｅｓ ｔｈｅ
ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ． Ｔｈｅ ａｒｒｏｗｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈｅ ｍｏｖｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）
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