可倾瓦轴承轴瓦间隙补偿方法探讨

分析发现,可倾瓦轴承装配时,轴瓦间隙减小的直接原因是压紧力引起的上轴承体变形.通过实际检测,找到两者之间的比例关系,探讨利用“间隙补偿法”保证了可倾瓦轴承轴瓦的装配间隙.     

多瓦可倾瓦径向滑动轴承热弹流润滑分析

考虑轴瓦弹性变形,建立多瓦可倾瓦径向滑动轴承热弹流润滑(TEHD)分析的数学模型,对比分析多瓦可倾瓦径向滑动轴承热流体动力润滑(THD)与TEHD模型的润滑性能差异,分析轴瓦弹性变形对轴承润滑性能的影响.结果表明,轴瓦弹性变形导致最小油膜厚度减小、流体动压力的梯度下降,但对瓦面温度的影响较小;THD模型高估了轴承的承载能力,在高速重载的场合,这种误差可能导致轴承润滑失效.因此,在滑动轴承设计中有必要考虑轴瓦弹性变形对轴承润滑性能的影响.     

可倾瓦气体轴承气膜厚度的计算和分析

研究了离心力变形、热变形、轴承偏斜以及表面粗糙度对可倾瓦气体轴承的影响,结果表明:离心力变形对空心轴影响较大,温升对轴瓦厚度影响较小,而对其名义半径和轴半径影响较大;轴承偏斜影响其安全运行;表面粗糙度也会增大最小气膜厚度。     

轴瓦弹性变形对固定瓦-可倾瓦组合径向滑动轴承润滑特性的影响

采用一种新型耦合算法，将有限差分法和3D有限元法综合应用于求解油膜压力和轴瓦弹性变形过程中。与其他算法相比，该算法更为科学、合理,同时具有收敛快、精度高的特点。通过对固定瓦-可倾瓦组合径向滑动轴承的研究，分析轴瓦弹性变形对油膜厚度、油膜压力、油膜承载力、摩擦阻力及轴承端泄量等润滑性能的影响。研究结果表明，在大偏心率的情况下，轴瓦弹性变形对轴承润滑性能影响较大。     

可倾瓦轴承的应用与检修

从可倾瓦轴承的应用与检修方面对其结构特点进行了阐述，并详尽介绍了可倾瓦轴承的设计方法及其制造方面的技术关键；并详尽介绍了该轴瓦间隙的测量方法以及维修与操作要求。对保证可倾瓦轴承支撑的高速转子长期平稳运行有着重要意义。     

船舶可倾瓦推力轴承工况参数对润滑特性的影响

为研究船舶工况参数对可倾瓦推力轴承稳态和瞬态润滑特性的影响,利用Matlab建立船舶可倾瓦推力轴承热弹流体动压润滑计算模型,考虑轴瓦的热弹性变形,联立黏温方程、能量方程、油膜刚度和阻尼系数方程求解模型,研究热弹性变形以及不同载荷和转速情况下船舶可倾瓦推力轴承的润滑特性。结果表明：考虑热弹性变形时,最小油膜厚度增大,最大油膜压力和最高油膜温度降低;在正常运行工况条件下,轴瓦的热弹性变形有利于改善推力轴承的润滑性能,轴承设计时应考虑材料的抗压性和耐热性;在转速不变时随着载荷的增大,最小油膜厚度降低,最大油膜压力、温度、油膜刚度和阻尼均增加,需要特别注意重载工况下轴承的动压润滑状况;在载荷相同的情况下,随着转速的提高,油膜厚度和油膜温度增大,油膜压力变化不明显,油膜刚度和阻尼随转速增大而降低,在转速较低时下降较为明显。研究结果为优化轴承设计、提高轴承运行的可靠性和稳定性提供参考。     

汽轮机径向轴承间隙的测量

目前,汽轮机径向主轴承使用最多的是椭圆形轴瓦,在大型汽轮机中,三油楔轴瓦也将越来越多地被采用,可倾瓦更具优点。下面就椭圆形轴瓦及可倾瓦径向间隙的测量以及测量时的一些注意事项提几点看法,供测量人员参考。一、椭圆形轴瓦径向间隙的测量1.轴承应在检修合格后再进行间隙测量,乌金层质量良好、乌金与轴颈接触点及接触面积达规范要求,各水平结合面应接触良好,轴瓦球面与球面座、轴瓦垫块与其洼窝接触均匀密实。     

平衡梁结构对水润滑可倾瓦推力轴承启停过程的影响

建立了带平衡梁结构的水润滑可倾瓦推力轴承启停过程瞬态模型,在该模型中考虑了界面滑移、挤压作用和支点变形的影响。采用该模型分析了相同运行条件下平衡梁结构与非平衡梁结构的可倾瓦推力轴承的启停过程。分析结果表明:随着瓦面高度误差的增加,轴承的启停转速增加。设计了一套水润滑可倾瓦推力轴承机理研究试验系统,包括平衡梁与非平衡梁结构的可倾瓦推力轴承,并对两种轴承的启停过程进行试验。试验结果表明:非平衡梁结构可倾瓦推力轴承各瓦之间的载荷误差达到90%,而平衡梁结构可倾瓦推力轴承各瓦之间的载荷误差小于4.6%。平衡梁结构可以降低轴承的启停转速,同时提高轴承加工及安装误差的最大许可范围。试验结果与理论分析结果取得较好的一致性。     

汽轮机可倾瓦轴承油膜特性研究

为了研究汽轮机可倾瓦轴承的油膜特性,采用Pro/E建模和ANSYS模拟,选用计算三维模型的湍流SST模型,考虑到瓦块间隙及瓦块相互之间的影响,分析并比较不同瓦数可倾瓦轴承油膜流场的变化,得到可倾瓦油膜特性规律:对于某个瓦块,每个瓦块上的油膜形成一个正压极值中心,且随着瓦块数增加,极值中心向轴瓦支点处偏移,使瓦块上形成两个压力极值。瓦块温度分布较平稳,油膜出口处温升较大;随着可倾瓦瓦块数增加,油膜压力峰值逐渐减小且瓦块之间的油膜压力峰值差减小并趋于平稳,不同轴瓦间油膜温度变化较小。润滑油温升对油膜影响较大,汽轮机运行中可倾瓦四瓦轴承比较稳定,但应严格控制润滑油温升。     

屏蔽式核主泵水润滑可倾瓦推力轴承推力盘的离心效应

屏蔽式核主泵避免了动密封问题,同时主泵中水润滑可倾瓦推力轴承有着尺寸大、推力盘转动惯量高、离心效应明显的特点。针对主泵中推力盘的结构特点及工况条件,基于有限元分析方法,建立考虑推力盘离心变形的可倾瓦推力轴承多场耦合计算模型。基于推力盘变形独立性探索了推力盘装配结构中两个关键间隙的设计参数:内轮毂端面与端面板直接接触,外套环与端面板之间留有间隙,屏蔽套与外套环之间应至少预留1.74 mm的间隙;探讨了推力盘装配结构对离心变形的影响:低转速下可倾瓦轴承可通过瓦块倾斜补偿推力盘变形,转速大于3600 r/min时推力盘变形迅速增大,极大增加润滑失效可能性;分析计算了不同结构尺寸下离心变形对推力轴承工作性能的影响:飞轮内轮毂凸沿外径的合理尺寸范围为0.63~0.67 m。     

Surface roughness and roundness of bearing raceway machined by floating abrasive polishing and their effects on bearing’s running noise

As the two most important indexes of bearing raceway, surface roughness and roundness have significant influence on bearing noise. Some researchers have carried out studies in this field, however, reason and extent of the influence of raceway surface geometric characteristics on bearing running noise are not perfectly clear up to now. In this paper, the raceway of 6309 type bearing＇s inner and outer ring is machined by floating abrasive polishing adopting soft abrasive pad. Surface roughness parameters, arithmetical mean deviation of the profile Ra, the point height of irregularities Rz, maximum height of the profile Rmax and roundness fof raceways, are measured before and after machining, and the change rules of the measured results are studied. The study results show that the floating abrasive polishing can reduce the surface geometric errors of bearing raceway evidently. The roundness error is reduced by 25%, Rm~x value is reduced by 35.5%, Rz value is reduced by 22% and Ra value is reduced by 5%. By analyzing the change of the geometrical parameters and the shape difference of the raceway before and after machining, it is found that the floating abrasive polishing method can affect the roundness error mainly by modifying the local deviation of the raceway＇s surface profile. Bearings with different raceway surface geometrical parameter value are assembled and the running noise is tested. The test results show that Ra has a little, Rmax and Rz have a measurable, and the roundness error has a significant influence on the running noise. From the viewpoint of controlling bearings＇ running noise, raceway roundness error should be strictly controlled, and for the surface roughness parameters, R,n~x and Rz should be mainly controlled. This paper proposes an effective method to obtain the low noise bearing by machining the raceway with floating abrasive polishing after super finishing.     

航空轴承非圆滚道的预变形加工技术

提出了在普通轴承磨床上,利用模具轮廓强制套圈毛坯预变形进行加工的原理和方法。根据非圆滚道的理论轮廓,考虑套圈弹性变形、套圈和模具的接触变形、以及模具本身的弹性变形,给出了超精密模具内轮廓尺寸的反算方法和过程,并对各种模具内轮廓形式产生的波形误差和椭圆度误差进行了比较,分析了加工过程中的磨削力及位置对滚道精度的影响。小批量试制表明：形状和尺寸精度都达到了规定的要求,表面质量得到了很大提高。该方法为降低新型轴承的加工成本、提高生产率和质量一致性提供了可靠的技术途径。     

基于工件弹性变形的薄型非球曲面(玻璃)零件加工方法研究

针对传统非球曲面加工技术存在对设备依赖度高及加工效率较低等问题,研究了薄型非球曲面零件的弹性变形加工法,并基于材料弹性变形特性,将非球曲面加工转变为平面加工。通过理论计算及ABAQUS有限元仿真确定了平板玻璃工件在均匀压力及周边简支条件下的弹性变形面型,并对工件进行了弹性变形加工实验;加工面型与理论面型误差的最小均方根、峰谷值分别为1.66μm与2.80μm,验证了使用弹性变形加工方法进行薄型非球曲面零件加工的有效性。     

高档数控机床静压转台双环形油腔流场特性仿真

为了提高高档数控机床的加工精度和稳定性,设计了一种新型的双环形油腔结构。基于流体动力学理论,并采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟方法,研究了入口雷诺数对油腔内部流场结构和油腔承载力的影响。结果表明:入口雷诺数对于油腔内部流场结构和油腔承载力均具有重要影响;随着入口雷诺数的增大,油腔中心凹槽内部由单胞对流发展成多胞对流;同时,油腔承载力也相应增加。通过与传统圆形油腔对比发现,在相同入口雷诺数条件下,双环形油腔具有更高的承载力。该研究对设计高档数控机床新型油腔结构、优化油腔几何结构、提高承载力和加工精度有指导意义。     

高速切削技术在薄套类零件加工中的应用研究

从薄套类零件的加工效率、加工精度与安全性等角度出发,探讨了薄套类零件高速切削的效率和加工精度的影响因素,分析了加工中的优势和可行性;针对此类零件刚性差、加工中易产生振动和夹紧变形的工艺特点及生产实际要求,对高速切削加工中存在的工艺问题进行了分析,给出了具体的解决措施;生产实际表明,在薄套类零件的加工中采用高速切削技术,加工效率高,品质好。     

深沟球轴承密封结构的改进

针对深沟球轴承密封圈安装困难、手工无法压入或压入后变形、凹瘪及防尘盖安装后轴承外径的圆度、径向跳动、径向游隙出现超差等现象进行了分析,对牙口槽、密封圈和防尘盖结构进行了改进,解决了密封圈和防尘盖安装存在的问题。     

宽频带圆锥对数螺旋天线的精密加工

介绍了宽频带圆锥对数螺旋天线的加工过程,针对其加工过程中产生变形的情况,经过反复试验,采用多次热处理消除加工应力和刀补加工程序控制刀具加工运动轨迹的方法;同时,选用合适的刀具材料和轴向夹紧力,消除零件的加工变形,从而达到了控制零件加工精度的目的。     

气穴和圆度误差影响下滑动轴承润滑静特性分析

滑动轴承高速旋转时,润滑油难免会产生气泡,由于滑动轴承加工精度的限制,圆度误差的存在也是难免的,因此综合考虑两者对滑动轴承润滑静特性的影响很有必要。将考虑轴颈和轴瓦圆度误差和考虑气穴黏度和密度变化的方程联立,得到考虑气穴和圆度误差影响的耦合雷诺方程;通过迭代求解雷诺方程,分析气穴和圆度误差对滑动轴承润滑静特性参数的影响。结果表明:圆度误差对最大油膜压力和承载力的影响大于气穴,而气穴对端泄流量的影响大于圆度误差;偏心率较小时圆度误差对摩擦功耗的影响大于气穴,偏心率较大时气穴对摩擦功耗的影响大于圆度误差;气穴使得最大油膜压力、端泄流量、承载力和摩擦功耗增加,圆度误差对油膜压力、承载力、摩擦功耗等静态参数影响较大,对端泄流量几乎无影响。     

Super-precision cylindrical machining

A study has been made of the theory and techniques of turning precise circular components. The possibility of such high accuracy cylindrical machining was analysed according to the principle of making a precise circle. In the study, a form of chucking-type preciison cylindrical machining was developed by combining an insensitive vibration cutting mechanism - using a main spindle system which features an air bearing - with superposition superfinishing. In the first process, the work is chucked on the main spindle and machined using a continuously and systematically pulsating cutting force. In the second process, the work is finished by a newly developed superposition superfinishing device which features equivalent grades of ultrasonic vibration stone. Key points of the techniques are a torsional vibration mode tool for producing accurate, high amplitude vibration of the cutting point, and a contrivance for making accurate movements of the superposition superfinishing device. Machined roundness of 0.1–0.2 μm and surface roughness of 0.03–0.09 μm R_max were obtained with plain carbon steels, stainless steels and hardened steels (H_RC 41, 53, 60). It is considered that turning to roundness ≈ 0, cylindricity ≈ 0 and surface roughness ≈ 0 can be realized by means of this new machining process and its lathe.     

特大功率烟气轮机转子销孔的加工

根据特大功率烟气轮机转子销孔的加工要求，以及两种合金材料的机械性能，论述了绞刀材料的选择及刀具几何参数的设计，给出了加工销孔的工艺路线和使用效果.