陀螺电机轴承保持架的改进试验研究

张文涛，孙北奇，葛世东，陆盼，张蕾

(1.洛阳轴研科技股份有限公司，河南 洛阳 471039；2.一拖(洛阳)车桥有限公司，河南 洛阳 471039)

某型高精度长寿命陀螺电机轴承工作环境温度为80 ℃，内部实际工作温度一般为80～100 ℃，在此温度下轴承润滑油黏度会降低。轴承工作转速为36 000 r/min，寿命要求2万小时以上。轴承受载很小，所以一般不会出现表面疲劳失效的情况，但精度要求很高，其失效多为磨损导致的精度失效。由于高速运转导致弹流润滑接触区入口出现缺油现象，使轴承的弹流油膜厚度降低30%以上[1]。由于不能形成良好的弹流润滑油膜，轴承的润滑条件很差，而且不能添加任何补充润滑装置。

随着对陀螺电机轴承认识的提高及对陀螺寿命和可靠性要求的不断提高，决定对该型轴承进行改进，以提高陀螺电机的寿命和可靠性。

1 改进措施

在原轴承的基础上，重点对保持架材料和尺寸作出改进：(1)保持架采用强度和耐磨性更好的多孔聚酰亚胺复合材料，通过润滑油的转移润滑技术延长轴承有效寿命，减少保持架磨损；(2)针对新采用的保持架材料，通过试验找到合适的保持架兜孔尺寸和引导尺寸，并经前期跑合和用户装机寿命考核试验验证保持架尺寸的合理性。

1.1 保持架转移润滑的基本原理

由于离心力的作用，多孔含油保持架内的润滑油有向外径面转移的趋势。轴承运转时由于摩擦等因素产生热量，保持架出现温升。由于润滑油体积膨胀系数比保持架骨架材料的大，保持架材料内部微孔内所含的润滑油体积增大量比微孔体积增大量大，将产生一种压迫润滑油向外表面渗溢的内压力。……