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配合公差对角接触球轴承动态特性影响规律研究及参数优化

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配合公差对角接触球轴承动态特性影响规律研究及参数优化

作者：赵紫生湖南大学

学位级别：硕士

电主轴是机床的核心功能部件,其功能是带动刀具或工件旋转,实现高速精密加工,其动态特性很大程度上决定了机床的性能和技术水平。角接触球轴承作为电主轴的核心支撑部件,其公差配合、离心力变形、热变形、弹流润滑及结构参数等对电主轴... 详细信息

电主轴是机床的核心功能部件,其功能是带动刀具或工件旋转,实现高速精密加工,其动态特性很大程度上决定了机床的性能和技术水平。角接触球轴承作为电主轴的核心支撑部件,其公差配合、离心力变形、热变形、弹流润滑及结构参数等对电主轴动态特性具有重要影响,直接影响加工效率、精度和质量。目前在考虑上述综合因素影响的轴承动态特性分析研究尚不充分,有必要对角接触球轴承的配合公差及动态特性参数优化进行深入研究。建立了主轴与轴承内圈及外圈与轴承座之间过盈量计算的数学模型,推导了轴承配合过盈量与配合接触角的表达式。在进一步分析套圈变形及弹流润滑对轴承内部沟道曲率中心与滚动体中心几何位置关系影响的基础上,建立了计入套圈变形和弹流润滑影响的轴承拟静力学修正模型。运用Newton-Raphson法处理非线性方程组,对轴承静动态特性参数进行了分析求解。在此基础上,采用所建立的模型研究揭示了配合过盈量对角接触球轴承接触角、接触载荷、接触应力、旋滚比和动刚度的影响规律。详细探究了轴承在不同工作转速和预紧力条件下离心力变形、热变形和润滑油膜对动刚度的影响规律,克服了现有模型无法反映过盈量、套圈变形和弹流润滑对轴承动态特性影响的不足。开发了角接触球轴承结构参数及动态特性优化软件(登记号:2014SR108520)。通过与Gupta等典型算例对比,证实了所建模型及分析结果的有效性。借助所开发的软件系统研究了滚动体材料、球径、球数、接触角和沟曲率系数对轴承动态特性参数的影响规律,从提高轴承刚度和寿命角度提出了优化轴承材料及结构参数的具体途径。研究表明:在提高轴承速度、刚度性能和自润滑能力方面,陶瓷球比钢制球更为合适;适当减小球径并增加球数可以提高轴承承载能力;减小接触角可降低自旋和陀螺滑动;选用大内沟曲率系数和小外沟曲率系数可减少摩擦热、提高旋转速度。参与搭建了角接触球轴承电主轴实验台,利用62YGC1.0-60型高速精密雕铣机电主轴进行了实验研究。测试了角接触球轴承转子系统固有频率,结合锤击试验,验证了所建模型和分析计算方法的准确性。本文提出的计算模型及相关研究结果对轴承动态性能分析及动态特性参数优化设计具有重要的参考价值。

关键词：电主轴角接触球轴承过盈配合套圈变形弹流润滑动态特性

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计入套圈变形和润滑影响的球轴承动刚度研究

中国机械工程 2015年第11期26卷 1421-1428页

作者：熊万里赵紫生周阳吕浪侯志泉湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082 株洲联诚集团有限责任公司湖南省轨道装备冷却工程中心株洲412001

针对传统拟静力学分析方法未考虑轴承套圈热变形、离心力变形和弹流润滑作用引起轴承内部沟道曲率中心与滚动体中心几何位置关系的变化,难以准确反映轴承动刚度不足的现状,建立了计入套圈变形和弹流润滑影响的轴承拟静力学修正模型。采... 详细信息

针对传统拟静力学分析方法未考虑轴承套圈热变形、离心力变形和弹流润滑作用引起轴承内部沟道曲率中心与滚动体中心几何位置关系的变化,难以准确反映轴承动刚度不足的现状,建立了计入套圈变形和弹流润滑影响的轴承拟静力学修正模型。采用所建立的模型研究了轴承不同工作转速和预紧力条件下轴承热变形、离心力变形和润滑油膜对动刚度的影响规律,通过与Gupta等典型算例及实验的对比验证,证实了所建立模型及分析结果的有效性。

关键词：角接触球轴承动刚度套圈变形弹流润滑

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我校的管理

曲阜师院学报(自然科学版) 1983年第2期 68-74页

作者：赵紫生

管理是门科学。怎样才能管理好一所社会主义大学,这是一个很值得研究的课题。下面我谈几点个人看法。 (一)管理的指导思想管理首先要明确指导思想,管理没有指导思想就要迷失方向,脱离正确的轨道,就要走弯路,甚至走邪路。当前学校管理必... 详细信息

管理是门科学。怎样才能管理好一所社会主义大学,这是一个很值得研究的课题。下面我谈几点个人看法。 (一)管理的指导思想管理首先要明确指导思想,管理没有指导思想就要迷失方向,脱离正确的轨道,就要走弯路,甚至走邪路。当前学校管理必须认真贯彻十二大精神,以共产主义思想为指导,认真领会和全面贯彻执行教育方针。因为教育方针是反映社会主义政治经济的要求的。如果对教育方针制定的根据是什么,指向何方,目的任务都不明确,那就谈不上管理,更谈不上科学

关键词：思想政治工作党的教育方针教学体制体力劳动理论与实践政治思想工作劳动者生产力

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坚持理论联系实际按认识规律组织理科教学

曲阜师范大学学报(自然科学版) 1980年第3期 1-4页

作者：赵紫生

理论联系实际是马克思主义的根本原则,也是学习上的思想路线问题。我们根据党的教育方针,在自然科学教学试点中,在长期的观察对比试验中,虽然几经反复,斗争十分尖锐,但从实际效果和认识规律、教学规律来看,理科教学必须坚持理论联系实... 详细信息

理论联系实际是马克思主义的根本原则,也是学习上的思想路线问题。我们根据党的教育方针,在自然科学教学试点中,在长期的观察对比试验中,虽然几经反复,斗争十分尖锐,但从实际效果和认识规律、教学规律来看,理科教学必须坚持理论联系实际的原则,提倡运用马克思主义的认识规律组织教学。这是社会主义教育特点所决定的,是多、快、好、省地提高教学质量培养为四化服务的教育人材的有效方法。当然,在坚持这个原则的同时,不能忽视教学为主,不能忽视系统的学习间接知识。同时也要看到实行这种办法关系到世界观和方法论的提高,和与习惯势力做斗争的问题,难度较大,因此必须采取有效措施,不断地推广典型经验,才能行之有效。

关键词：运筹学认识规律理科教学理论联系实际三大作风感性知识

关于教学、生产劳动、科学研究三结合的理论和实践问题

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曲阜师院学报(自然科学版) 1980年第4期 65-68页

作者：赵紫生

在党的正确领导下,粉碎林彪“四人帮”以来,随着三中、四中、五中全会精神和五届人大三次会议精神的贯彻执行,经过三年来的调整提高,社会主义事业蓬勃发展,市场繁荣,人民生活水平不断提高,向四个现代化进军已经成为全国人民的共同信念... 详细信息

在党的正确领导下,粉碎林彪“四人帮”以来,随着三中、四中、五中全会精神和五届人大三次会议精神的贯彻执行,经过三年来的调整提高,社会主义事业蓬勃发展,市场繁荣,人民生活水平不断提高,向四个现代化进军已经成为全国人民的共同信念。为了适应这一新的大好形势的要求,教育改革就提到重要的议事日程上来。当前在教育战线上如何继续巩固已取得的成果,怎样深入一步地提高教育质量,这是每一个教育工作者都应认真作出回答的问题。在全国教育工作会议上蒋南翔同志总结了我国三十年来的教育工作成绩,提出四条经验,八项任务,三个基本建设和六项创造性的成果,其中高等学校成果之一就是教学、

关键词：劳动

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教育必须同生产劳动相结合

齐鲁学刊 1983年第2期 90-92页

作者：赵紫生

马克思主义经典作家,对教育同生产劳动相结合的论述是一贯的。马克思说:“生产劳动同智育和体育相结合,它不仅是提高社会生产力的一种方法,而且是造成全面发展的人的唯一方法。”“生产和教育的早期结合是改造现代社会的最强有力的手段... 详细信息

马克思主义经典作家,对教育同生产劳动相结合的论述是一贯的。马克思说:“生产劳动同智育和体育相结合,它不仅是提高社会生产力的一种方法,而且是造成全面发展的人的唯一方法。”“生产和教育的早期结合是改造现代社会的最强有力的手段之一。”列宁说: “没有年轻一代的教育和生产劳动的结合,未来社会的理想是不能想象的;无论脱离生产劳动的教学和教育,或是没有同时进行教学和教育的生产劳动,都不能达到现代技术水平和科学知识现状新要求的高度。”毛泽东同志说:“教育必须为无产阶级政治服务,必须同生产劳动相结合”。“我们的教育方针,应该使受教育者,在德育、智育、体育几方面都得到发展,成为有社会主义觉悟的有文化的劳动者。”党的十一届六中全会《关于建国以来若干历史问题的决议》中指出:“要加强和改善思想政治工作,用马克思主义世界观和共产主义道

关键词：生产劳动马克思主义生产力社会主义教育方针思想体系生产方式共产主义道德教育运筹学

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论人民教师的心理素质

曲阜师院学报(自然科学版) 1982年第2期 1-5页

作者：赵紫生

一教师作为“传道、授业、解惑”者,在人类科学文化生活中起着承前启后、继往开来的重大作用。列宁讲到教师在新社会生活中的社会职能和政治作用时指出:“教师大军应该向自己提出巨大的教育任务,而且首先应该成为社会主义教育的主力军... 详细信息

一教师作为“传道、授业、解惑”者,在人类科学文化生活中起着承前启后、继往开来的重大作用。列宁讲到教师在新社会生活中的社会职能和政治作用时指出:“教师大军应该向自己提出巨大的教育任务,而且首先应该成为社会主义教育的主力军。应该使生活和知识摆脱对资本的从属,摆脱资产阶级的束缚。教师不能把自己限制在狭隘的教学活动的圈子里。教师应该和一切战斗着的劳动群众打成一片。新教育学的任务是要把教师的活动同建立社会主义社会的任务联系起来。”①

关键词：祖国政治教师队伍师资队伍生活实践外部条件心理素质

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按照认识规律,组织理科教学

课程.教材.教法 1981年第3期 69-70页

作者：赵紫生

在理科教学中贯彻理论和实践结合的原则,按照马克思主义认识论的精神组织教学,使学生既能得到感性知识,又生动活泼地学习了理论,学会处理实际问题。这是启发式教学与积极主动学习的关键。根据曲阜师范学院理科教师初步总结的经验,有以... 详细信息

在理科教学中贯彻理论和实践结合的原则,按照马克思主义认识论的精神组织教学,使学生既能得到感性知识,又生动活泼地学习了理论,学会处理实际问题。这是启发式教学与积极主动学习的关键。根据曲阜师范学院理科教师初步总结的经验,有以下几种做法: 第一,所讲的理论同实践有密切联系,就采取课堂教学和现场教学结合的方式,使学生的认识从感性到理性再到实践,改变了过去单从定义出发,运用逻辑推理的方法进行教学的状况。物理系教师在讲“刚体定轴转动”一课的时候,首先带领学生到现场观察,让他们获得关于各类机械转动现象的感性知识。然后,教师在课堂上抓住人人皆知的“车床工件转动”现象进行分析,引导学生弄清工件转动的原因、力矩、诸质点的运动情况等问题,逐渐概括出刚体定轴转动的动量矩定理。接着又列举了一些事例,论证其一般性。以后又领导学生到机械厂劳动,运用理论分析各种刚体定轴转动现象,并配合作一些应用问题,进一步加深理解,学会初步运用。在实践中,学生又发现了一些新问题,如轴承反作用问题,为下一步学习打下了基础。

关键词：理科教学感性知识刚体定轴转动