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丝杠支撑轴承温升分析及试验

机械设计与研究 2024年第1期40卷 212-219页

作者：徐克耿臣露罗桂秀李江山张占立南京晨光集团有限责任公司南京210006 洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471039 河南科技大学河南洛阳471000

随着航天装备向高速、重载、高精度、高可靠性方面发展,要求航天装备用丝杠传动机构的性能也越来越高。以某航天装置用丝杠支撑轴承为研究对象,在轴承力学分析的基础上,采用局部法,建立轴承摩擦功耗计算模型,基于传热学理论,对优化后丝... 详细信息

随着航天装备向高速、重载、高精度、高可靠性方面发展,要求航天装备用丝杠传动机构的性能也越来越高。以某航天装置用丝杠支撑轴承为研究对象,在轴承力学分析的基础上,采用局部法,建立轴承摩擦功耗计算模型,基于传热学理论,对优化后丝杠支撑轴承进行传热分析,建立轴承温升仿真分析模型,分析载荷、转速以及环境温度对轴承温升的影响规律,并设计温升试验进行验证。结果表明:仿真结果与试验结果的最大误差为10.1%,轴承温升最高点位于钢球与内沟道接触位置,轴承温升随着载荷、转速的增大而增大,随着环境温度的升高而增大,优化后轴承外圈温度比优化前降低7℃左右。该研究结果对丝杠支撑轴承的设计、使用具有一定参考价值。

关键词：丝杠支撑轴承摩擦功耗参数优化温升模型

淬回火工艺对Cronidur30钢组织及性能的影响

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轴承 2024年第8期 48-52页

作者：王明杰王姗姗宋华华刘汇河杨晨星洛阳轴承集团股份有限公司河南洛阳471039 航空精密轴承国家重点实验室河南洛阳471039 河南省高端轴承产业研究院河南洛阳471039 河南省轴承技术创新中心河南洛阳471039 洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471039

利用扫描电镜、摩擦磨损试验机和X射线衍射仪等研究了淬火温度、冷处理温度和回火温度对Cronidur30钢的硬度、残余奥氏体含量以及摩擦磨损性能和耐腐蚀性的影响。结果表明:淬火温度为1 025,1 060℃时,回火态试样硬度均不低于59 HRC,1 02... 详细信息

利用扫描电镜、摩擦磨损试验机和X射线衍射仪等研究了淬火温度、冷处理温度和回火温度对Cronidur30钢的硬度、残余奥氏体含量以及摩擦磨损性能和耐腐蚀性的影响。结果表明:淬火温度为1 025,1 060℃时,回火态试样硬度均不低于59 HRC,1 025℃淬火试样的残余奥氏体含量略低且组织更加均匀细小;淬火温度为1 025℃时,-75和-196℃这2种冷处理温度对试样硬度和残余奥氏体含量影响的差别不大;淬火温度1 025℃,冷处理温度-75℃时,155,480℃回火温度下试样的硬度均高于58 HRC,155℃回火后试样的减摩性优于480℃,耐磨性则略低;随着回火温度升高,试样的耐腐蚀性下降,回火温度550℃时试样的耐腐蚀性最差。

关键词：滚动轴承热处理淬火回火硬度摩擦磨损

大气及真空环境下电流对柔性环滚动载流摩擦性能的影响

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摩擦学学报（中英文） 2024年第5期44卷 666-676页

作者：王炳辉宋晨飞钱志源逄显娟宋鹏飞张永振河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室河南洛阳471000 中国航天科技集团有限公司空间结构与机构技术实验室上海201108

使用外滚道、柔性环和内滚道构成滚动载流摩擦副,对比研究了大气及真空(1×10-3Pa)环境下电流对柔性环滚动载流摩擦磨损性能的影响.随着电流从0 A增至20 A,电致黏着导致摩擦力随电流增大而增大.大气环境下氧化作用可促进摩擦表面材料剥... 详细信息

使用外滚道、柔性环和内滚道构成滚动载流摩擦副,对比研究了大气及真空(1×10-3Pa)环境下电流对柔性环滚动载流摩擦磨损性能的影响.随着电流从0 A增至20 A,电致黏着导致摩擦力随电流增大而增大.大气环境下氧化作用可促进摩擦表面材料剥落,导致磨痕宽度更大,进而导致大气摩擦力更高,表层塑性变形更严重.真空环境下氧化磨损被抑制,接触表面材料剥落和塑性变形相对较轻.电流从0 A增加至20 A,大气磨损面O与Cu原子比从0.379 7减少至0.144 3,真空磨损面O与Cu原子比从0.093 9减少至0.029 9.硬度测试显示:在塑性硬化和电致软化共同影响下,摩擦表层硬度随电流的增大先增加后降低,硬度最高点对应的电流为5 A,真空下电致软化效果更明显.

关键词：真空柔性环滚动载流摩擦磨损硬度

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直升机传动系统轴承试验机设计

机床与液压 2024年第15期52卷 110-115页

作者：郝邦国刘丹丹付力扬杨喜军王志远洛阳轴承集团股份有限公司河南洛阳471039 航空精密轴承国家重点实验室河南洛阳471039 河南省高端轴承产业研究院河南洛阳471039 河南省轴承技术创新中心河南洛阳471039 河南省高端轴承产业创新中心河南洛阳471039

随着我国航空工业的迅速发展,对航空轴承的质量要求也越来越高,为了保证直升机飞行安全,在直升机传动系统轴承出厂装机前,需要对其进行模拟试验。通过分析直升机传动系统轴承的规格、运转状况并结合工作环境,进行试验机总体设计及各系... 详细信息

随着我国航空工业的迅速发展,对航空轴承的质量要求也越来越高,为了保证直升机飞行安全,在直升机传动系统轴承出厂装机前,需要对其进行模拟试验。通过分析直升机传动系统轴承的规格、运转状况并结合工作环境,进行试验机总体设计及各系统设计,研制一款直升机传动系统轴承试验机,在转速、载荷、温度和润滑等方面模拟直升机实际运转状况,对直升机传动系统轴承进行高温、断油和耐久性等试验,最终满足了试验要求,保证了轴承质量。

关键词：直升机传动系统轴承试验机

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航发主轴球轴承喷油润滑热场分析及试验研究

机床与液压 2024年第13期52卷 43-49页

作者：刘欢王健朱海峰张占立河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471039 南京晨光集团有限责任公司江苏南京210006

针对航发主轴三点接触球轴承高速运转时容易引起轴承烧伤问题,采用局部法建立轴承生热模型。基于流体两相流理论和耦合传热原理,建立轴承流固耦合模型,分析转速、供油量等对流场以及轴承温度的影响。利用航发球轴承试验机开展轴承温升试... 详细信息

针对航发主轴三点接触球轴承高速运转时容易引起轴承烧伤问题,采用局部法建立轴承生热模型。基于流体两相流理论和耦合传热原理,建立轴承流固耦合模型,分析转速、供油量等对流场以及轴承温度的影响。利用航发球轴承试验机开展轴承温升试验,并对仿真结果进行验证。结果表明:随着供油量的增加,轴承外圈的油量显著增加,轴承温度下降;当供油量达到1.2 L/min时,继续增加供油量冷却效果减弱;随着转速增加,轴承腔内油液减少,轴承内外圈温度均增大且内圈增幅比外圈大;随着轴向载荷增加,轴承内外圈温度均增大。试验结果与仿真计算最大误差为10.27%,验证了模型的合理性。

关键词：航发主轴球轴承局部生热法流固耦合模型热场喷油润滑

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铁路货车轴承套圈滚道表面应力状态分析

铁道技术监督 2024年第8期52卷 34-39,48页

作者：陈广胜梁志强高毓洛阳轴承集团股份有限公司河南洛阳471003

铁路轴承套圈表面层残余应力分为拉应力和压应力。列车运行时,残余拉应力作用下,轴承套圈易萌生裂纹并加速扩展,而残余压应力能够部分地抵消工作载荷施加的拉应力,抑制裂纹萌生及扩展,从而延长轴承套圈的接触疲劳寿命。因此,生产轴承套... 详细信息

铁路轴承套圈表面层残余应力分为拉应力和压应力。列车运行时,残余拉应力作用下,轴承套圈易萌生裂纹并加速扩展,而残余压应力能够部分地抵消工作载荷施加的拉应力,抑制裂纹萌生及扩展,从而延长轴承套圈的接触疲劳寿命。因此,生产轴承套圈时希望产品保持残余压应力状态。通过安排合理的制造工艺、选择合适的工艺参数、提高磨削液冷却效果等措施,可以将套圈表面层残余压应力控制在合理范围内。在热处理、初磨、附加回火和未附加回火、终磨、超精后,通过试验检测轴承套圈表面层残余应力,验证了过程控制能使套圈表面层残余压应力在预期结果内。

关键词：货车滚动轴承轴承套圈表面应力状态残余压应力残余拉应力接触疲劳

基于响应面法的弹支轴承外圈的结构优化设计与实验验证

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机床与液压 2024年第8期52卷 86-91页

作者：潘为民候森时可可张玉卓程东华河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 洛阳轴承集团股份有限公司河南洛阳471039

为提高弹支轴承外圈刚度设计的准确性,通过ANSYS Workbench对3种不同结构参数的外圈静刚度进行仿真分析,得到不同载荷作用下外圈最大变形量。采用最小二乘法分析载荷与变形量的线性关系,确定外圈刚度值,得到符合实际刚度需求的外圈有限... 详细信息

为提高弹支轴承外圈刚度设计的准确性,通过ANSYS Workbench对3种不同结构参数的外圈静刚度进行仿真分析,得到不同载荷作用下外圈最大变形量。采用最小二乘法分析载荷与变形量的线性关系,确定外圈刚度值,得到符合实际刚度需求的外圈有限元模型并进行响应面优化分析。以刚度值为优化目标,以外圈弹支梁宽度、长度和数量为设计变量,通过响应面优化对弹支轴承外圈进行分析,从而得到最优的设计参数。为确保优化结果的准确性,将最优模型重新进行有限元分析以及实验验证。将最优解的设计方案与初始设计方案对比,结果表明:在满足设计变量约束范围的前提下,最优设计解的刚度优化结果与目标误差值小于1%。由此可见,采用响应面优化提高了加工效率,缩短了设计周期,进一步提高了支承刚度的准确性。

关键词：弹支轴承响应面优化参数化建模静力学分析

弹性环式挤压油膜阻尼器一体化圆柱滚子轴承保持架振动特性分析

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振动与冲击 2024年第5期43卷 302-314页

作者：王树涵杨海生唐瑞罗斌杨小民邓四二河南科技大学机电工程学院洛阳471003 中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院成都610500

航空发动机主轴中滚动轴承为了降低系统振动经常与弹性环式挤压油膜阻尼器(elastic ring squeeze film damper, ERSFD)联合使用。基于滚动轴承动力学理论和流体力学控制方程,采用变步长积分算法建立圆柱滚子轴承与ERSFD耦合的动力学分... 详细信息

航空发动机主轴中滚动轴承为了降低系统振动经常与弹性环式挤压油膜阻尼器(elastic ring squeeze film damper, ERSFD)联合使用。基于滚动轴承动力学理论和流体力学控制方程,采用变步长积分算法建立圆柱滚子轴承与ERSFD耦合的动力学分析模型,对外圈带ERSFD的圆柱滚子轴承保持架振动特性和打滑率进行研究。研究结果表明:与未装配ERSFD的圆柱滚子轴承相比,ERSFD可以提高圆柱滚子轴承保持架的稳定性。过大或过小的弹性环凸台数量与宽度都不利于圆柱滚子轴承保持架的稳定性,需要选择合适的凸台数量和宽度。径向载荷与转速对带弹性环的圆柱滚子轴承保持架稳定性影响显著,保持架涡动频率的谐波次数随着径向载荷的增加而减少,其对应的幅值也减小;保持架涡动频率的谐波次数随着转速的增加而增加,其对应幅值也增加。

关键词：圆柱滚子轴承弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD) 轴承动力学保持架振动特性保持架打滑率

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风电偏航变桨轴承油孔加工工艺改进

哈尔滨轴承 2024年第1期45卷 46-47页

作者：应佳楠王凯歌赵泽华洛阳轴承集团股份有限公司河南洛阳471039

针对常规风电偏航变桨轴承油孔加工质量差、加工效率不高、消耗成本大的问题,提出以下改进措施:将油孔调整至沟道淬火前加工,消除了硬质合金钻头的消耗,节约采购成本;通过调整油孔加工顺序,将油孔一次加工到位,避免了对接加工及淬火层... 详细信息

针对常规风电偏航变桨轴承油孔加工质量差、加工效率不高、消耗成本大的问题,提出以下改进措施:将油孔调整至沟道淬火前加工,消除了硬质合金钻头的消耗,节约采购成本;通过调整油孔加工顺序,将油孔一次加工到位,避免了对接加工及淬火层麻花钻直接加工造成的质量问题,保证了加工质量、提升了加工效率。经实际加工验证,改进后风电偏航变桨轴承油孔质量可以满足用户的要求。

关键词：风电偏航变桨轴承油孔加工顺序