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高速轻载圆柱滚子轴承打滑率的计算

轴承 1999年第4期 4-6页

作者：贾志博邱明北京理工大学北京100081 洛阳工学院河南洛阳471039

高速轻载条件下工作的圆柱滚子轴承，出现滚子相对内滚道的滑动现象，即滚子公转打滑。打滑率过大会导致轴承迅速烧伤损坏。采用拟动力学的分析方法，考虑滚子离心力和弹流润滑，建立四个基本方程，求出滚子实际公转速度。将实际公转速... 详细信息

高速轻载条件下工作的圆柱滚子轴承，出现滚子相对内滚道的滑动现象，即滚子公转打滑。打滑率过大会导致轴承迅速烧伤损坏。采用拟动力学的分析方法，考虑滚子离心力和弹流润滑，建立四个基本方程，求出滚子实际公转速度。将实际公转速度与无打滑的公转速度比较，便可求出滚子公转打滑率。附图４幅，参考文献４篇。

关键词：高速轻载圆柱滚子轴承打滑率轴承计算

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超薄壁圆柱滚子轴承的高速打滑分析

超薄壁圆柱滚子轴承的高速打滑分析

作者：陈森哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着我国航空工业的快速发展,航空发动机转速和推重比不断提高,航空发动机主轴轴承面临着高速、高温、重载等恶劣工况。在高速轻载工况下,打滑是航空主轴轴承的主要失效形式。薄壁轴承由于壁厚较薄,很容易产生弹性结构变形,这种变形会... 详细信息

随着我国航空工业的快速发展,航空发动机转速和推重比不断提高,航空发动机主轴轴承面临着高速、高温、重载等恶劣工况。在高速轻载工况下,打滑是航空主轴轴承的主要失效形式。薄壁轴承由于壁厚较薄,很容易产生弹性结构变形,这种变形会引起轴承载荷分布发生显著变化,从而影响轴承的动态性能和使用寿命。某型航空发动机主轴轴承采用超薄壁圆柱滚子轴承,本课题是基于这样的背景展开研究的。本文主要进行了以下几方面的研究:分析了超薄壁圆柱滚子轴承的典型特征状态。主要对超薄壁圆柱滚子轴承的结构特点及应用工况进行了分析;对轴承打滑原理及考虑套圈变形的拟动力学理论做了介绍;对影响薄壁轴承核心结构参数工作游隙的因素之一薄壁内圈径向变形进行了研究,主要基于有限元软件ANSYS分析了温度引起的材料热膨胀、轴/薄壁内圈过盈量及高速旋转产生的离心力等因素对薄壁内圈径向变形的影响,通过与理论公式计算的结果比较,证实仿真结果准确可靠后,综合考虑了三者对薄壁内圈变形的耦合影响,结果表明薄壁内圈的变形量并不是三个因素引起的变形量简单线性叠加的结果。基于一个改进的考虑薄壁套圈变形的拟动力学模型来研究套圈变形对薄壁圆柱滚子轴承在高速轻载工况下打滑的影响。主要分析了径向载荷、转速、轴承工作游隙、外圈/轴承座装配间隙、滚子直线长等内外部结构参数和工况因素对薄壁轴承内部承载状态、表面接触特性及打滑率的影响规律。结果表明薄壁变形对轴承的服役状态影响极大,套圈的薄壁变形不可忽略,且薄壁轴承在高速轻载下的打滑受到多种工况因素的综合影响。改进了轴承高速打滑试验台,该试验台由机械系统,驱动系统,加载系统,润滑系统和数据采集系统组成。完成了试验台的安装与调试,该试验台可对超薄壁圆柱滚子轴承进行高速打滑试验。对薄壁轴承进行了高速打滑测试,通过监测温度及打滑率来判断轴承的运转状态,并探究了转速及径向载荷对轴承打滑率的影响。试验完成后,对滚子及滚道表面进行了观测,分析了轴承失效模式,为超薄壁圆柱滚子轴承的应用提供了试验依据。试验结果表明:薄壁轴承的打滑率随转速的增加而上升,随径向载荷的增加而降低,在高速下轴承温升很快,试验结束轴承未见明显失效,显微镜放大后观察,发现滚道及滚子表面均有划痕出现。

关键词：超薄壁圆柱滚子轴承打滑高速轻载轴承高速打滑试验台

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水润滑混合陶瓷滚动轴承摩擦磨损实验研究

水润滑混合陶瓷滚动轴承摩擦磨损实验研究

作者：娄正坤华中科技大学

学位级别：硕士

滚动轴承作为机械传动关键零部件,它的性能好坏对整体机械的运行具有关键性影响。随着轴承技术的发展,混合陶瓷滚动轴承越来受到关注,同时也为水压传动与控制系统的关键摩擦技术提供了一条发展思路。本文使用自行研制的滚珠-环试样摩擦... 详细信息

滚动轴承作为机械传动关键零部件,它的性能好坏对整体机械的运行具有关键性影响。随着轴承技术的发展,混合陶瓷滚动轴承越来受到关注,同时也为水压传动与控制系统的关键摩擦技术提供了一条发展思路。本文使用自行研制的滚珠-环试样摩擦磨损实验机,主要将SiN陶瓷球和102Cr17Mo、316L环试样之间进行相互配对,实验研究高速轻载条件下,混合陶瓷球轴承在淡水和海水中的摩擦磨损特性。从摩擦系数和有限应力循环次数实验发现,虽然水相对油粘度低,润滑性能差,但是在高速轻载情况下仍然会形成一定的润滑效果,且随着速度增加其弹流动压润滑效果越明显。从耐久性实验来看,102Cr17Mo在淡水润滑下有可观的使用寿命,其最终磨损形式主要为疲劳剥落和点坑,以及腐蚀磨损造成的锈斑和侵蚀裂纹,但是在海水中,由于大量Cl的腐蚀作用,102Cr17Mo很快出现腐蚀磨损引起的片状剥落。316L无论在淡水还是海水中使用寿命都很短,其磨损形式均是由于自身硬度低产生塑性变形引起的剧烈滑动磨损以及介质中硬质颗粒引起的磨粒磨损和切削凹坑。最后,本文根据实验结果及相关资料,探索出一套适用于水液压系统的混合陶瓷滚动轴承设计理论和方法,并设计了一款NJ1026M水润滑混合陶瓷圆柱滚子轴承。其内外圈采用102Cr17Mo材料,滚子为SiN陶瓷材料。未来该轴承将应用于目前正在研制的水液压电机泵中。

关键词：水润滑高速轻载混合陶瓷滚动轴承摩擦磨损腐蚀磨损

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主轴-轴承系统中轴承磨损研究

主轴-轴承系统中轴承磨损研究

作者：付雪艳沈阳建筑大学

学位级别：硕士

主轴-轴承系统是数控机床的核心功能部件,磨损是主轴轴承的主要失效形式之一,开展主轴轴承的磨损研究对于评价数控机床运行精度和预测服役寿命具有重要的意义。主轴-轴承系统的运行工况条件包括高速轻载和低速重载,两种工况条件下,轴承... 详细信息

主轴-轴承系统是数控机床的核心功能部件,磨损是主轴轴承的主要失效形式之一,开展主轴轴承的磨损研究对于评价数控机床运行精度和预测服役寿命具有重要的意义。主轴-轴承系统的运行工况条件包括高速轻载和低速重载,两种工况条件下,轴承的受载与运动特征存在明显差别,导致轴承磨损规律的显著差异,开展两种工况条件下轴承磨损规律的研究对于优化数控机床,延长数控机床服役寿命具有重要的意义。本文以四个角接触球轴承支承的主轴-轴承系统为研究对象,形成了主轴-轴承的系统模型和轴承磨损模型,对比分析了高速轻载与低速重载两种工况条件下,主轴转速、外载荷、轴承角偏移、滚道沟曲率系数以及轴承表面粗糙度等因素对轴承磨损的影响规律。主要内容包括:（1）建立多轴承支承的主轴-轴承系统力学模型和轴承滚道磨损深度模型。系统模型包括轴承模型与主轴模型,摒弃‘滚道控制’假设,考虑滚动体的离心力和陀螺力矩的影响,建立轴承拟静力学模型;应用有限元方法,采用铁木辛柯梁单元,建立主轴有限元平衡方程。提出主轴-轴承系统模型快速可靠求解方法,通过对比验证了系统模型的有效性。以Archard磨损模型为基础,考虑轴承滚动体与滚道载荷与速度分布特点,建立适用于滚动轴承滚道磨损深度计算的磨损模型。（2）对比研究高速轻载和低速重载两种工况条件下主轴系统中轴承磨损规律。计算了不同主轴转速、外载荷、轴承角偏移、滚道沟曲率系数以及轴承表面粗糙度条件下,主轴系统各轴承的接触力、平均滑动速度、磨损系数和磨损深度;对比分析了高速轻载和低速重载两种工况条件下,主轴系统轴承磨损规律的异同。结果表明:主轴转速对轴承磨损影响显著,低速重载工况条件下,轴承滚道磨损深度随转速的变化率更大;无论工况条件如何,轴承的理想安装对于主轴的运行是最为有利的;高速轻载工况条件下,主轴转速改变显著影响轴承滚道磨损深度随外载荷的变化率,但在低速重载工况条件下,轴承滚道磨损深度随外载荷的变化率受主轴转速影响较小;两种工况条件下,轴承滚道磨损深度随滚道沟曲率系数的变化程度差别明显;表面粗糙度的增大能够显著增大主轴系统中各轴承的磨损深度。

关键词：主轴-轴承系统角接触球轴承高速轻载低速重载磨损深度

齿轮副耦合参数对齿轮间隙非线性系统运动特性的影响研究

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安徽职业技术学院学报 2021年第2期20卷 28-33页

作者：曾凡灵陆昌年安徽职业技术学院汽车工程学院安徽合肥230011

变速箱在高速轻载下,易产生异响或剧烈震动,从而降低车辆的安全性和使用性。文章建立变速箱齿轮副的单自由度间隙时变模型及动力系统,采用分叉图及最大Lyapunov指数图方法,全局分析耦合参数对系统的影响,发现选配或调控合理的侧隙和阻尼... 详细信息

变速箱在高速轻载下,易产生异响或剧烈震动,从而降低车辆的安全性和使用性。文章建立变速箱齿轮副的单自由度间隙时变模型及动力系统,采用分叉图及最大Lyapunov指数图方法,全局分析耦合参数对系统的影响,发现选配或调控合理的侧隙和阻尼,能够较好抑制系统的震动。

关键词：变速箱齿轮副间隙非线性系统高速轻载耦合参数运动特性分叉图最大Lyapunov指数

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高速主轴滚子轴承的动特性分析

计量与测试技术 2016年第10期43卷 14-17,19页

作者：李松生尚曜华周伟张国烨上海大学机电工程与自动化学院上海市智能制造及机器人重点实验室上海200072

针对高速主轴滚子轴承工况特点建立油气润滑下的滚子轴承拟静力学模型,通过具体算例分析了转速、载荷等工况条件以及轴承游隙和空心滚子等因素对滚子轴承的动态性能的影响,并在此基础上结合Lundberg寿命理论计算相关参数对滚子轴承疲劳... 详细信息

针对高速主轴滚子轴承工况特点建立油气润滑下的滚子轴承拟静力学模型,通过具体算例分析了转速、载荷等工况条件以及轴承游隙和空心滚子等因素对滚子轴承的动态性能的影响,并在此基础上结合Lundberg寿命理论计算相关参数对滚子轴承疲劳寿命的影响。结果表明:高速轻载工况下轴承打滑比较严重,通过施加适量的预载荷或者使用空心滚子可以减小轴承的打滑,然而过大的预载荷会导致轴承疲劳寿命迅速降低;高速下空心滚子可以减轻滚子轴承打滑程度并提高轴承疲劳寿命。

关键词：滚子轴承拟静力学高速轻载打滑疲劳寿命

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