几何修形对盾构机主驱动轴承润滑性能的影响分析.pdf

２０２４年４月机床与液压Ａｐｒ２０２４

第５２卷第８期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ５２Ｎｏ８

－

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４０８０２３

文献引用：连士林，苏建新，杨宏斌，等．几何修形对盾构机主驱动轴承润滑性能的影响分析［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２

－

（８）：１４０１４６．

Ｃｉｔｅａｓ：ＬＩＡＮＳｈｉｌｉｎ，ＳＵＪｉａｎｘｉｎ，ＹＡＮＧＨｏｎｇｂｉｎ，ｅｔａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ

－

ｍａｉｎｄｒｉｖｅｂｅａｒｉｎｇｏｆｓｈｉｅｌｄｍａｃｈｉｎｅ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（８）：１４０１４６．

几何修形对盾构机主驱动轴承润滑性能的影响分析

连士林，苏建新，杨宏斌，郭义凯，李林昌，郭晓欣，梁志鹏

（河南科技大学机电工程学院，河南洛阳４７１０００）

摘要：以某６ｍ盾构机实际工况及其主驱动轴承为研究对象，建立主驱动轴承载荷分布模型及等温弹流润滑模型，得

到了各工况下的负载受力，分析了几何修形对盾构机主轴承弹流润滑的影响。结果表明：从弹流润滑角度判断，滚子母线

凸度及端部圆角半径均存在优化区间，从而使最大滚子负载处的油膜压力显著减小，减小边缘效应；几何修形后的滚子明

显比直母线滚子的润滑性能要好，且修形后的滚子在工况变化时，存在自适应性，但极限工况下仍存在油膜压力过大和油

膜厚度偏低的情况。因此当极限工况时间占比较大时，应适当增加滚子凸度。综上可知，合理选取几何修形滚子参数可显

著提高盾构机主驱动轴承润滑性能。

关键词：弹流润滑；几何修形；油膜厚度；油膜压力

中图分类号：ＴＨ１２２

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＧｅｏｍｅｔｒｉｃＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＭａｉｎ

ＤｒｉｖｅＢｅａｒｉｎｇｏｆＳｈｉｅｌｄＭａｃｈｉｎｅ

ＬＩＡＮＳｈｉｌｉｎ，ＳＵＪｉａｎｘｉｎ，ＹＡＮＧＨｏｎｇｂｉｎ，ＧＵＯＹｉｋａｉ，ＬＩＬｉｎｃｈａｎｇ，ＧＵＯＸｉａｏｘｉｎ，ＬＩＡＮＧＺｈｉｐｅｎｇ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

ＬｕｏｙａｎｇＨｅｎａｎ４７１０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｌｏａｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎｄｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｅｌａｓｔｉｃｆｌｏｗｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｍａｉｎｄｒｉｖｅｂｅａｒｉｎｇｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ

ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｔｕａｌｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆａ６ｍｓｈｉｅｌｄｍａｃｈｉｎｅａｎｄｉｔｓｍａｉｎｄｒｉｖｅｂｅａｒｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｌｏａｄｆｏｒｃｅｓｕｎｄｅｒｅａｃｈｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎ⁃

ｄｉｔｉｏｎｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｆｌｏｗｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｈｉｅｌｄｍａｃｈｉｎｅｍａｉｎｂｅａｒｉｎｇｗａｓ

ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ