旋转导向钻具导向节轴承圆周间隙角研究*

导向节轴承是旋转导向钻井工具可控弯接头中传递扭矩和钻压的关键部件,导向节轴承中钢球与沟道之间的间隙将影响可控弯接头中导向轴偏置角的准确性和稳定性。根据导向节轴承的结构组成及钢球与沟道的结构特点,建立钢球与沟道截面的几何模型和沟道曲面的曲面方程及数学模型;根据钢球与沟道截面的几何模型,利用MATLAB软件计算导向节轴承中壳内钢球和套内钢球与沟道之间的圆周间隙角的大小。结果表明:导向架内、外球面沟道面为椭圆曲面,无论导向轴朝哪个方向偏置都不影响钢球的圆周间隙角大小;导向轴偏置角为0时,钢球总的圆周间隙角恒定不变且最大,偏置角不为0时,圆周间隙角随转角的增大呈周期性变化并呈现出波动性;套内钢球与沟道之间的圆周间隙角的波动性大于壳内钢球的圆周间隙角的波动性,圆周间隙角的波动性是导致导向轴转动过程中产生振动和噪声的重要原因。     

恒流源偏置磁悬浮轴承系统的功耗试验

恒流源偏置磁悬浮轴承结合了永磁偏置磁悬浮轴承的低功耗性和传统主动磁悬浮轴承的磁场可控性。为了验证恒流源偏置磁悬浮轴承的低功耗性,首先研究了恒流源偏置磁悬浮轴承的工作原理和理论静态功耗,然后使用了结构和性能参数基本相同的恒流源偏置磁悬浮轴承和传统主动磁悬浮轴承,利用高精度功率分析仪测量了两种磁悬浮轴承试验系统的静态功耗,试验结果表明,恒流源偏置磁悬浮轴承系统比传统主动磁悬浮轴承系统节约了40%左右的静态功耗,与理论计算基本一致。     

克制弧齿锥齿轮防干涉工艺探讨

针对克林根贝格弧齿锥齿轮副中刀盘与齿轮轴承位干涉造成的强度及质量方面的缺陷问题,利用克林根贝格机床的尾架偏置机构,采用改进常规设计结构、微量调整节锥角的工艺方法,减缓或避免轴承位干涉,提高齿轮强度和寿命。     

曲轴偏置对柴油机主轴承润滑性能的影响*

为探究在柴油机强化过程中曲轴偏置技术对主轴承润滑性能的影响,综合考虑柴油机系统动力学、运动件弹性振动和动力润滑的影响,建立12V150柴油机曲轴轴承系统弹性流体动压润滑模型,分析该型柴油机在不同偏置组合及不同偏置距离下主轴承的润滑性能。研究发现:在第四主轴颈处轴心偏移量较大,润滑性能较差;采用曲轴偏置后,随着偏置距离的增加主轴承最小油膜厚度有了明显提升,最大油膜压力显著降低;当左侧气缸单独偏置时峰值油膜压力改善明显,采用两侧气缸同时偏置比单侧气缸偏置时最小油膜厚度有较大提升。     

纯电磁轴承自适应变偏置电流低功耗控制

针对高速磁悬浮电动机中纯电磁轴承采用固定偏置电流功耗较大的问题,在PID控制基础上介绍了一种自适应变偏置电流的控制方法,建立了PID控制比例环节与偏置电流和电磁轴承综合刚度间的关系模型,推出了电磁轴承功耗与偏置电流间的关系,结合约束条件,得到了最低功耗时偏置电流与转子位移和电磁轴承综合刚度间的函数关系。在控制过程中,电磁轴承综合刚度是对比给定的,转子位移通过电涡流位移传感器进行检测。理论分析和试验结果均表明:该方法在保证系统稳定性的前提下,可以有效降低电磁轴承的功耗。     

永磁偏置混合磁悬浮轴承的研究

重点论述永磁混合型磁悬浮轴承的结构原理.讨论了混合磁悬浮轴承结构及参数设计,提出永磁偏置混合磁悬浮轴承的设计方案.有限元分析结果表明,永磁偏置混合磁悬浮轴承的架构方案是可行的,混合磁路的计算是确切的.     

轴向零偏置电流控制磁悬浮系统动态性能的研究

为了减小实体推力轴承的铁损,在轴向自由度采用零偏置电流控制,通过试验分析了磁悬浮轴承转子系统的稳定域和动态性能,并与轴向有偏置电流控制磁悬浮系统进行了比较。结果表明轴向零偏置电流控制方法不会降低系统的动态性能。     

主轴系统混合磁悬浮轴承的设计

介绍了永磁偏置的混合磁悬浮轴承的工作原理。导出了主轴系统混合磁悬浮轴承的悬浮合力,得到了它的最大承载力条件及其设计计算公式。建立了混合磁悬浮轴承结构参数的设计计算理论,并在最后得出结论：永磁偏置混合磁悬浮轴承因无偏置绕组而体积小、功耗低;增加永磁体内部磁动势,可增大轴承的刚度,提高其承载能力以及降低控制功耗。     

基于变偏置电流方式的交叉反馈控制策略研究

建立磁悬浮飞轮电池试验台,通过理论分析和高速旋转试验,研究了交叉反馈控制策略对飞轮转子陀螺效应的抑制作用和对磁悬浮轴承转子系统动态性能的影响。在交叉反馈控制算法的基础上引入变偏置电流控制方式,根据系统在不同转速下的动态性能,调整磁悬浮轴承的偏置电流,使得磁悬浮轴承具有较低的涡流和磁滞损耗,同时系统也能够平稳越过临界转速。研究表明,采用基于变偏置电流方式的交叉反馈控制策略,能够保证飞轮电池系统具有较好的综合性能。     

可转位浅孔钻受力分析及试验研究

对可转位浅孔钻进行受力分析,推导内刀片偏置角β计算公式。通过可转位浅孔钻切削试验,分析其切削力和被加工件尺寸随角β的变化趋势,对内刀片偏置角β进行验证。     

RV减速器扭转振动的固有特性及灵敏度分析

以RV减速器为研究对象,综合考虑系统刚度和摆线轮偏心角度对扭转振动特性的影响,采用集中参数法,建立了该系统13个自由度的修正扭转动力学模型。通过求解自由振动方程得到系统固有频率及主振型,分析了摆线轮偏心角度对系统固有频率的影响。利用偏导数法分析了系统固有频率对转动惯量和刚度的影响。研究结果表明,轴承刚度为系统固有频率的关键影响因素。     

轿车轮毂轴承铆装工艺理论分析与试验研究

对轿车轮毂轴承单元的铆装工艺进行了理论分析和试验研究。建立了铆装力理论计算模型与铆装工艺有限元分析模型,研究了铆头轨迹、倾角和停留时间等工艺参数对铆装质量的影响,得出采用圆周轨迹、铆头倾角6°和停留时间0.8s时铆装质量最好的结论。以DAC2F10轿车轮毂轴承单元为例,在课题组开发的铆合装配专用机床上进行了铆装试验,验证了铆装力理论模型和铆装工艺有限元模型的合理性,并进一步优化铆头倾角为5.5°。采用所优化的铆装工艺试制出了轮毂轴承单元样件,耐久性试验测试最高使用寿命近2×105km,表明得出的铆装优化工艺能大幅提高轮毂轴承单元的使用寿命和可靠性。     

精密离心机结构安装误差对主轴回转精度的影响

针对精密离心机的精度控制,建立了精密离心机结构安装误差对静压气体轴承主轴回转精度影响的定量计算模型,运用该模型开展了多方面结构安装误差参量对主轴回转精度影响规律的研究。研究表明主轴回转误差随转盘与静压气体轴承轴线间偏心量、静压气体轴承轴线铅垂度安装误差和转盘与静压气体轴承轴线安装垂直度误差的增加而增大,其中偏心量和垂直度误差对主轴回转误差的影响较大,铅垂度误差对主轴回转误差的影响较小。研究可为精密离心机的设计提供帮助。     

偏心式摆动活齿啮合副自锁机理研究

在对偏心式摆动活齿啮合副自锁现象的机理进行研究的过程中,提出了临界楔紧角的概念,由此建立了啮合副临界自锁条件。结合具体参数设计,揭示了摆动活齿整个啮合过程中楔紧角的变化规律,并对摆动活齿啮合副进行自锁判断。分析了楔紧角的主要影响因子,由此确定了偏心式摆动活齿啮合副避免自锁的设计准则,并基于型变换设计出三种摆动活齿的结构形式以克服自锁。     

基于流固耦合的多油楔滑动轴承动特性研究

提出了适用于多油楔滑动轴承结构的动网格方法,并实现了轴颈任意扰动(自由振荡运动、脉冲激励运动和偏心涡动)下润滑流场的瞬态计算。通过在润滑流场与转子系统间进行数据传递,形成了多油楔滑动轴承润滑流场与转子动力学之间的耦合计算。讨论了轴颈自由振荡、受脉冲激励以及偏心涡动时轴瓦安装角对多油楔滑动轴承动特性的影响,数值计算表明:当安装角设置在20°~40°之间时,轴承的阻尼较小,稳定性较差;而当轴瓦安装角在100°~120°之间时,轴承阻尼较大,稳定性较好,并且轴瓦数越多,安装角对稳定性的影响越小。     

一种偏心滑动轴承瓦块的加工

采用传统工艺加工高速偏心滑动轴承瓦块时,先车外圆,然后镗床加工偏心内孔,这样加工出现问题:1.效率很低,镗床加工一块轴瓦需要准备工时太长,找正偏心孔圆心很难,且需较长时间。2.加工精度低,由于定位不方便,在镗孔过程中,容易出现瓦块中心孔圆柱度误差,瓦块上下表面圆度直径不一,不能很好的保证轴瓦内外圆的偏心精度等问题,造成加工困难。本文介绍了一种采用偏心轴辅具辅助加工有偏心要求的滑动轴承瓦块的加工方法。通过偏心轴辅具的定位和辅助作用可以采用普通卧式车床代替镗床加工这类偏心要求轴瓦,加工精度能够较好保证,具有一定的推广价值。     

畸变测量中偏心角的调整技巧

测量光学系统畸变的方法较多,精密测角法为常用的一种测量方法。为了准确地测试光学系统的畸变量,偏心角的调整极为重要。如果存在偏心角则影响光学系统畸变的测量结果,当偏心角偏大时将可能得出错误的结论。然而偏心角的调整是一项较为复杂的过程,现从原理上对偏心角进行分析,得出一种快速而简便的畸变偏心角调整方法,并给出合理的残余偏心角修正公式,使测试结果更加合理。     

静叶可调轴流通风机主轴承装配工艺的改进

对引进的静叶可调轴流式通风机的主轴承装配结构进行了优化,并对原结构进行了一系列的改进,实践证明,改进后的主轴承装配运行效果良好.     

偏心轴承磨加工用夹具优化设计

当前国内轴承行业在磨削中使用的偏心夹具,普遍采用通用磨床,利用偏心夹具的本身偏心来使轴承偏心相对应,从而加工出合格的产品,但是偏心夹具本身存在加工困难,重复定位难度较大,加工效率低,工装精度低的问题.文中通过对偏心夹具的改进和优化设计,解决了上述问题,经验证,使用效果良好.     

三联角接触球轴承主轴组件的刚度简化计算

前支承为三联角接触球轴承的主轴组件是超静定的。滚动轴承的刚度，又不是一个定值，而是载荷（支反力）的函数。所以，这类主轴组件的刚度，难于用常规方法进行计算。本文介绍了一种近似的等效静定模型，可以用以进行刚度计算。经实验验证，这种方法具有足够的精度。