高速角接触球轴承变形和接触角的数值分析与求解

文章在Hertz接触理论的基础上,应用Harris滚动轴承分析理论,针对球轴承,分析了其内部变形、接触角及其求解方法;并以角接触球轴承为例,应用哈姆罗克Hertz接触的简化解,对角接触球轴承内部变形进行了数值分析与计算,以便于高速轴承和轴系的量化分析,为球轴承的设计计算以及主轴的设计提供了重要参数。     

考虑热膨胀影响的脂润滑高速角接触球轴承热特性分析

高速机床主轴轴承常采用脂润滑角接触球轴承,其在高速运转下过高的温度升高会严重影响轴承工作精度,导致精度丧失和使用寿命降低.该文建立了包含热膨胀影响因素的角接触球轴承载荷平衡方程,针对脂润滑条件,生热计算应用基于局部热源的局部法,热分析采用多节点热网络法,理论计算得到了热网络中各节点温度.在此基础上分析了热膨胀对轴承动态...     

混合陶瓷球轴承油气润滑与预紧力的实验研究

对混合陶瓷球轴承的油气润滑和预紧进行了试验研究。具体测试了轴承预紧力、油气润滑供油量以及主轴转速对主轴温升的影响关系，确定了混合陶瓷球轴承合理的油气润滑参数和预紧力，并与钢轴承进行了试验对比。     

航空发动机主轴-轴承系统温度场分析

在对航空发动机主轴-轴承系统热力学分析基础上,对主轴-轴承系统的发热、传导、对流、辐射等进行了分析,利用热路网络热流量平衡原理,建立了相应的热平衡方程组,并用数值分析方法对系统温度场进行了数值求解。实例计算和试验测试结果对比分析表明：所选节点温度的计算值和实测值之间相差不足1．2％,反映出本文建立的航空发动机主轴-轴承系统温度场计算数学模型具有很高的精确度,完全适用于一般的主轴-轴承系统温度场理论计算与分析。     

高速主轴陶瓷球轴承工作游隙的分析与计算

试验证明，陶瓷球轴承是一种性能优良的高速主轴轴承。因使用了陶瓷材料，对轴承进行优化设计是发挥其性能的前提。轴承的工作游隙是影响其性能的关键因素之一。陶瓷轴承的游隙选择尚无标准。本文对陶瓷球轴承的工作游隙进行了深入分析和计算，为陶瓷轴承游隙的合理选取和修正提供依据。     

定压预紧主轴轴向动态刚度特性研究

针对目前主轴动态刚度研究中存在的建模过程复杂、计算量大、忽略轴承受力分析的问题,结合理论建模及实验测试,系统研究了定压预紧主轴轴向动态刚度随轴向载荷的变化规律。基于球轴承轴向载荷与轴向变形的经验公式,建立了定压预紧主轴轴向动态刚度分析模型,理论推导出定压预紧主轴轴向动态刚度随轴向载荷的变化关系;设计了定压预紧主轴动态刚度测试实验,实现了对工作状态下主轴轴承位移量及相应轴向载荷的精确测试;求解了主轴的轴向动态刚度,并与仿真数据进行了对比。实验结果表明:在前轴承内外圈压紧方向,随着轴向力的增大,主轴的轴向刚度呈现增大趋势;在前轴承内外圈脱离方向,随着轴向力的增大,其主轴的轴向刚度先减小后趋于定值。实验结果验证了模型仿真的有效性和正确性。     

电主轴角接触球轴承摩擦学和动力学耦合分析

基于弹性流体动力润滑理论和动力学理论,对角接触球轴承(主轴轴承)进行摩擦学特性和动力学特性耦合研究.在Ansys软件中建立考虑主轴轴承摩擦学特性的动力学仿真模型,利用有限差分法求解弹流润滑的Reyn-olds方程和弹性方程,求解轴承油膜反力,在Ansys中进行动力学仿真,输出轴承零件各种运动参数特性曲线.研究表明,速度是影响主轴轴承内部弹流油膜的重要因素,在相同的预载荷、接触角等工况条件下,陶瓷角接触球轴承的内圈油膜厚度随转速增大先增大后逐渐减小,外圈油膜厚度随转速增大开始变化不明显,随后明显减小.     

基于轴承动刚度的电主轴动态特性影响因素分析

目的研究不同条件下角接触轴承动刚度对电主轴动态特性的影响,为优化主轴动态特性提供理论支持.方法基于拟动力学研究方法求解角接触轴承动态性能,建立电主轴转子系统有限元模型分析不同轴承滚珠材料和预紧力对轴承动刚度及电主轴动态特性的影响.结果钢球轴承刚度小于陶瓷球轴承,且随着转速提高,钢球轴承刚度下降较快;装配陶瓷球轴承电主轴一阶固有频率较高,工作端位移较小;随着预紧力提高,角接触轴承刚度软化效应减弱,主轴固有频率增大,轴端位移减小.结论改用陶瓷滚珠或者适当提高预紧力都能有效改善轴承动力学特性,提高电主轴固有频率,使得主轴动态特性得到优化.     

温度影响的轴承动态预紧耦合降维方法

机床主轴承预紧状态随运行工况动态变化,但预紧力与轴承动力学特性非线性相关,根据轴承动态特性变化对预紧力实施动态优化是提高球轴承综合性能的关键.为提高主轴轴承综合性能,提出一种新的预紧力优化准则.构建了温度影响的球轴承动力学模型,分析变转速、变预紧力和变温升综合影响的球轴承动力学特性变化规律,采用主成分分析法对预紧力与轴承动态指标间的耦合关系实施动态降维优化.MATLAB仿真结果表明,在恒速和温升状态下轴承动态预紧状态与滚动体-内滚道接触载荷关系密切,其贡献率高达95.8％,该方法为球轴承动态预紧优化提供重要理论依据.     

全陶瓷主轴-轴承单元的动力学研究

目的研究全陶瓷电主轴预紧力与固有频率的关系,为优化预紧力提供软件分析模型.方法应用赫兹理论计算出在全陶瓷角接触球轴承预紧后的接触应力,接触变形和静接触刚度的数值解,同时在改进传统的弹簧阻尼式主轴动力学软件仿真分析模型的基础上,计及轴承预紧后轴承的静接触刚度,以全陶瓷主轴-轴承单元为研究对象进行有限元结构分析,所得结果通过赫兹计算分析的数值解矫正,分析其动力学特性.结果全陶瓷主轴-轴承单元模型通过模态分析所得三阶固有频率和振型与模态实验分别相差19.59%、1.27%、16.06%;而电主轴传统分析模型所得三阶固有频率和振型与锤击实验分别相差24.39%、14.47%、33.78%.结论通过实验数据验证,全陶瓷主轴-轴承单元模型在分析全陶瓷电主轴动力学特性上更接近模态实验的结果,能够得到更为准确的固有频率和振型.     

轴承陶瓷球研磨加工技术研究进展

轴承陶瓷球是陶瓷球轴承中的关键元件,对于轴承陶瓷球的研磨加工,球体的研磨方式和研磨液是影响陶瓷球加工质量和加工效率的关键因素。简述了陶瓷球成球原理,总结了陶瓷球研磨方式的研究进展,对不同的陶瓷球研磨方式进行了比较分析,并提出了一种满足批量加工的变曲率沟槽研磨方式;介绍了陶瓷球研磨液的成分及作用,综述了轴承陶瓷球研磨液的发展现状。从加工精度、批量加工和绿色制造等方面对轴承陶瓷球研磨加工技术的发展进行了展望。     

球体水中垂直移动做功的数学模型

主要研究球体水中垂直移动的做功问题。根据均匀质球体的密度与水密度之间的数量关系,给出了3种情况并分别进行讨论,建立球体水中垂直移动做功的数学模型,得出了不同密度球体出水或入水做功与球的密度之间的函数关系。当球的密度与水的密度相同时,其出水做功与水的密度成比例关系;当球的密度小于水的密度时,所做的功只与水密度有关,并且其出水做功与入水做功相等。与当球的密度大于水的密度时,用2种方法进行分析,得出的结果相同,即所做的功与水密度球密度都有关。通过分析,归纳出3种情况下提球出水做功的不同表达式的分段函数,求出球下沉的平衡位置的方程,得到压球入水做功的表达式以及压球与提球做功相互比较的结果。     

滚珠丝杠滚道误差测量与分析算法研究

该文研究了滚珠丝杠滚道几何参数的测量和计算方法。该算法将采集的数据点分割成滚道数据域和丝杠外径数据域,分别对这2个数据域进行拟合处理,得到滚道几何参数,并给出了评定方法。实验采用非接触式测量方式,通过采集丝杠滚道法向误差数据,实现对丝杠各个滚道参数的测量。该方法可以实现丝杠中径、丝杠外径、螺距、滚道跳动、滚道形状误差的测量与分析,与繁琐的手工测试手段相比,具有采集的数据点多、效率高的优点,得到的测量结果能更好地反映丝杠型面误差。     

反步兵地雷预制破片材料对破片初速及飞散的影响

利用ANSYS/LS-DYNA软件对钨球、钢球两种预制破片材料的速度及飞散情况进行数值模拟,分析研究了钨球、钢球预制破片的速度、加速度和位移的数值模拟差异。结果表明采用钨球作为破片材料更合理。     

换流站阀厅屏蔽球结构研究

屏蔽球是特高压直流输电工程换流站阀厅中的一种重要金具。屏蔽球表面电场控制是阀厅设计的重要组成部分。在试验中遇到屏蔽球起晕现象,通过计算机仿真分析了原因,根据分析结果提出了几种屏蔽球设计方法,通过比较确定了最优的方法,并按最优的设计方法对屏蔽球的结构进行了改进,最后通过试验和仿真证明了屏蔽球设计新方法的有效性。本文提出的屏蔽球结构设计新方法为特高压直流输电工程中换流站阀厅金具设计提供了重要参考。     

球磨过程中粉末的行为变化

在不同的球径、转速、球料比和球磨介质等条件下,对多种微细粉末（Ｆｅ,Ｃｒ,Ｎｉ,Ｍｏ,Ｃ,ＷＣ和ＴｉＣ）进行了一系列球磨试验．结果发现,采用高转速、大球料比、合适的球径以及湿磨状态可以改善球磨效果．另外,单质粉末的晶体结构类型是决定其球磨难易程度的一个重要因素．对于金属碳化物,则主要归因于其脆性的影响．此外,还探讨了单质铁粉在球磨过程中粒度与时间的数学关系．     

加入隔离球的滚动螺旋传动效率分析

滚动螺旋传动的工作原理是在螺杆和螺母的螺纹滚道间置有钢球，当螺母或螺杆转动时，钢球沿螺纹滚道滚动，产生滚动摩擦（伴有滑动摩擦）．通常钢球尺寸相同，但如果采用一些尺寸稍小的钢滚──隔离球，从而既保证了传动精度又减少滑动摩擦，在足够的予紧条件下不使效率下降．     

黄球的发现与定位

把黄球看作在某一圆柱体内的待测物体,红、蓝球为探测器.当黄球可以在圆柱体内随意移动时,定义黄球的定位概率,并给出了任意一个黄球定位概率的计算方法.     

引信球转子动力学特性模拟试验

为了验证引信球转子理论分析的正确性,采用由激光打标机对旋转状态下转正运动过程中的引信球转子表面打标痕的方法设计了一种研究球转子运动的试验,测定了5种力学参数球转子的运动轨迹.试验和理论分析结果均表明球转子相对于其腔室的运动轨迹为空间螺旋线,球转子的解除保险运动受初始进动角、转动惯量差异及质心位置影响很大.通过减小球转子与其腔室之间的滑动摩擦将增长球转子的运动轨迹并减小动态平衡角,而加大球转子质心偏心会增大球转子的动态平衡角.     

做简谐运动物体下悬挂小球的运动分析

研究了做简谐运动的物体通过刚性杆连接小球的运动情况.求解关于小球运动二阶微分方程,得到了小球的运动规律,并通过具体算例对小球运动幅值进行分析,得到小球运动幅值的影响因素.其中,奇点周期的计算对避免共振现象具有一定意义.