圆锥滚子正置贯穿式超精研凸度修形的数值模拟分析

基于圆锥滚子正置贯穿式超精研凸度修形的工艺特征,提出了凸度修形的数值模拟方法和流程,并对影响凸度的因素进行了数值模拟分析,结果表明:超精时滚子素线倾角对凸度对称性有显著影响,凸度对称性对上素线倾角的变化十分敏感;滚子锥角越大,超精后凸度量越大;油石的研磨能力对凸度量和形状影响不大;随着滚子自转圈数增大,凸度量增大,凸度曲线中部平缓的部分变短,两端陡峭的部分变长。     

圆锥滚子斜置贯穿式超精研凸度修形仿真分析

针对圆锥滚子斜置贯穿式超精研凸度的变化和影响因素难以掌握的问题,介绍了斜置贯穿式超精研的工作机理,分析了滚子-油石接触的几何特征,提出和建立了滚子凸度修形仿真分析的原理、方法和几何模型,给出了仿真分析流程,并对凸度影响因素进行了仿真分析。结果表明：滚子斜置角主要影响凸度量大小和凸度形状,滚子倾斜角主要影响凸度对称性;与正置贯穿式超精研相比,斜置式可以大幅提高凸度量,且其凸度形状两端区域更陡峭,斜置角取值适当时凸度形状比较接近对数凸度曲线;油石厚度越大,凸度量越大;油石磨除滚子材料能力越强,凸度量越大,且被超精区域逐渐向中部集中。     

圆锥滚子凸度超精研锥柱匹配导辊形面分析

提出圆锥滚子凸度贯穿式超精研修形加工的一种新型的锥柱匹配的导辊配置方式,其后导辊是圆柱形形面,可通用于不同型号的滚子;其前导辊采用匹配的专用螺旋锥形形面。对锥柱匹配导辊配置方式的滚子姿态进行简化分析表明,这是一种具有特定滚子姿态的斜置贯穿式超精研,可以获得凸度。依据共轭曲面原理建立斜置贯穿式超精研导辊的理想形面方程,通过数值计算分析锥柱匹配导辊形面和相应滚子姿态问题,结果表明,一般斜置贯穿式超精研前后导辊理想形面的轴向截形均为相对于导辊轴线倾斜的轻微内凹曲线,但存在特定的滚子姿态,可以使后导辊形面曲线不倾斜而只有轻微内凹;锥柱匹配导辊配置方式中,后导辊的圆柱面是近似形面,但其形状误差很小,一般不超过4 μm,对滚子的支撑稳定性影响不大。给出了锥柱匹配导辊配置方式中圆柱导辊形状误差、锥形导辊形面参数以及相应滚子姿态参数的精确计算方法。     

贯穿式超精研圆锥滚子的研磨特性分析

对贯穿式超精研工艺中圆锥滚子的研磨接触状态进行了分析。得到滚子表面的近似接触形状;接触中线的滚子素线上的应力大于周边滚子素线上的应力;单条滚子素线上的应力从滚子小端到大端呈逐渐增大趋势。基于材料去除率的经典Preston方程,推导出滚子研磨深度的计算方程并分析了其相关参数。存在最佳油石接触弧形半径,使滚子素线中端的研磨深度小于两端,有利于形成凸度。     

滚子轴承凸度加工技术的研究进展

从凸度磨削和超精研方面论述了滚子轴承凸度加工技术的研究进展,认为:凸度磨削加工的成形方法和机理已基本清楚,技术关键在于修整器的运动精度控制;凸度超精研加工的成形机理和规律尚不完全清楚,特别是滚子的凸度超精研过程中,油石与滚子之间的接触状态、凸度成形机理和磨削原理,需要进一步深入研究;滚子凸度加工中滚子运动的稳定性也需要深入研究。     

圆锥滚子无心贯穿式超精研中滚子滑动分析

圆锥滚子的无心贯穿式超精研过程中存在滚子与导辊之间的滑动现象,会影响加工质量,造成导辊磨损。分析导辊与滚子之间的周向滑动,建立了两者之间几何滑动模型并进行因素影响分析,得到纯滚动点最优位置方程。结果表明:纯滚动点在最优位置时几何滑动最小;导辊转速和半径越大,几何滑动越大,在不影响加工效率的情况下,应选择较小的导辊转速进行导辊设计和滚子加工;滚子锥角越大几何滑动越大,应加强对大锥角圆锥滚子超精滑动的控制。     

滚子凸度超精研机床的气动控制系统

滚子凸度超精研机床是以贯穿方式对圆柱或圆锥滚子的表面进行加工 ,不仅效率高 ,能很好地改善工件的粗糙度、波纹度和圆度 ,而且在滚子纵向形成微量凸度 ,使装配后的轴承能明显地减少或消除滚子边缘应力集中 ,减少温升 ,有利润滑 ,从而提高轴承的使用寿命 1～ 2倍。在该机床上最多可用 8块油石同时对滚子进行超精 ,8块油石采用 8个独立气缸提供压力。控制这些气缸的气动系统具有加压冲击小、断电后自动卸压等特点 ,能较好满足超精工艺要求。　　该机床气动系统的工作原理如图 1所示。气动系统的最大工作压力为 0 .6ＭＰａ ,进入机床的压图 1…     

滚子轴承滚道超精研机油石加压装置的设计

滚子轴承滚道超精研机是我公司为适应客户对有凸度滚道超精研的需要,于近年来开发出的新型机床.新机型设计采用油石大往复小振荡技术,伺服电机驱动油石座滑板进行大往复运动,油石振荡头采用静压轴承的结构实现油石的振荡.即采用改变窄油石在滚道宽度内的往复速度和油石振荡频率,来实现有凸度滚道的超精研.     

圆锥滚子超精研规范和油石的选择

在经过改装的3M6312型四工位超精研机上,采用无心纵向进给贯穿式超精197726轴承的圆锥滚子,一次超精研达到成品滚子的各项技术要求。文中介绍了超精研规范和油石的选用原则,并以本厂工艺和引进的日本工艺作了对比。附图5幅,表1个。     

滚动轴承超精研工艺的特殊性

在介绍一般超精研工作方式与工作原理的基础上,以深沟球轴承套圈沟道超精研和无心贯穿式圆锥滚子超精研为代表,通过与一般超精研的对比,探讨了滚动轴承超精研工艺的特殊性。一般超精研油石与工件之间为面接触,而滚动轴承的多种超精研方式中,油石与工件之间为非面接触,工艺特性更加复杂。对于这类特殊的超精研工艺,有必要开展深入系统的研究,并提出了进一步研究的主要问题。     

圆锥滚子贯穿式超精研机理分析

传统认为圆锥滚子贯穿式超精中，超精导辊螺旋面全长保持一个工作角度，即导辊单角度超精时，滚子的上素线应保持水平状态。分析认为，上素线保持水平状态不是滚子的理想姿态，理想姿态是小端略高的状态，并分析滚子的凸度超精加工机理和影响凸度对称性及凸度量大小的因素。     

滚针轴承接触分析

建立了两弹性体的弹性接触模型,推导出了滚针轴承的弹性趋近量计算公式,并分析了滚针轴承在滚针偏斜角不断增大的过程中,其接触应力和表面层Mises应力场的分布情况,并推出了滚针轴承疲劳寿命降低20%时滚子的临界偏斜角公式。结果表明,当滚针偏斜角为0.04°时,滚针轴承端部开始出现局部严重磨损;当滚针偏斜角为0.07°时,滚针会发生断裂;并且随着偏斜角的增大,滚针轴承寿命会显著下降。     

一种新型油石直线振荡装置性能分析

分析了原超精机高频、小幅油石直线振荡装置的局限性,提出一种新型四轮驱动悬吊弹簧板振荡装置,并进行了运动学和力学分析.新型装置克服了原悬吊弹簧板振荡装置油石易水平扭转的局限性,使油石振荡直线性更好,振荡更加平稳;前后偏心轮与振荡板接触处磨损程度相同,即使产生磨损,油石振荡方向也不会变化;能够继承原悬吊弹簧板振荡装置的主要...     

大型对数凸形圆柱滚子磨削加工结果分析

为满足客户需求,开展了大型圆柱滚子对数凸度成形磨削加工试验,阐述了加工原理,确定了磨削加工工艺.根据圆柱滚子凸度轮廓的已知数据,结合Solidworks样条曲线拟合,得到砂轮工作面内凹曲线上相应点的修整量占比.采用直线插补原理控制金刚石笔修整轨迹,将砂轮工作面修整成内凹的对数曲线廓形,加工时将砂轮工作面形状复映到滚子素...     

三辊行星轧制空间模型建立研究

根据三辊行星轧机的运动规律和轧辊设计原理,利用坐标变换的方法,建立起既有倾斜角β又有偏转角α的空间轧辊模型,研究了三辊行星轧机轧辊建模和定位的方法,确定了轧辊和轧件接触点计算的方法和轧件模型,在此基础上建立了三辊行星轧制空间模型.     

Relating contact conditions to abrasive wear

Damage caused by particles within rolling/sliding contacts can severely reduce the operational life of machinery such as roller bearings, gears and pumps.Abrasive wear of spherical roller thrust bearings has been studied using a stylus apparatus and scanning electron microscopy (SEM). Both a standard bearing and a bearing with rollers coated with metal mixed amorphous carbon (Me-C:H) were studied. The SEM measurements were performed systematically across the contact surfaces so that surfaces with gradually different contact situations could be examined. These measurements were compared to the measured wear depth of the components of the roller bearing. Also, the calculated contact conditions in terms of creep, contact size and surface separation have been related to the observed wear pattern at various locations.To attempt to understand the wear behaviour of the bearing with coated rollers, the coating as well as the material content of the surfaces were examined using both SEM and energy dispersive X-ray spectrometry (EDS). This revealed that the coating did not flake off but rather was scratched off.It is possible to link the abrasive wear behaviour to the contact conditions. It is crucial to understand this relationship when building a simulation model of abrasive wear.     

加工圆锥滚子用导轮制导面倾角的探讨

采用无心贯穿磨削方法加工圆锥滚子外圆,导轮制导面倾角对加工的影响很大,探讨了导轮制导面倾角的设计,给出了公式。     

滚子偏斜对圆锥滚子与内圈接触的影响

滚子偏斜对高速滚子轴承的寿命有显著影响。文中分析了在直母线和对数修形母线两种母线形式下,GCr15圆锥滚子和Si3N4圆锥滚子无偏斜、向小端偏斜及向大端偏斜三种情况时与GCr15滚道接触的应力分布情况。结果表明,对GCr15滚子或Si3N4滚子,一旦出现滚子偏斜,其接触应力和Mises应力值将显著增加,疲劳寿命大大降低,但修形后偏斜时的应力值要小于修形前。由于Si3N4的弹性模量大于GCr15的弹性模量,同时泊松比小于GCr15的泊松比,修形前后Si3N4滚子的应力值都高于GCr15滚子的应力值,疲劳源的深度也比GCr15滚子的大。     

Simulation of roller guide wear in a high temperature test rig

Simulation of roller guide wear in rod or wire rolling mills has been performed in a high temperature test rig where the specimen rollers are in intermittent contact with the periphery of a heated rotating steel disc.By varying the time in contact during each cycle and deliberately superimposing a sliding component on the rolling contact, three components of guide roller wear were separated and quantified. The dominant component is wear due to sliding at the contact surface during rolling, followed by the isolated contribution from absolute rolling, while wear during roller acceleration is of less importance.Surface studies and the observed linear increase in wear vs. number of test cycles together with the linear increase in wear rate with normal force clearly show that abrasion by disc oxides is the dominant wear mechanism at elevated temperatures. The influence of disc temperature on the operating wear mechanisms as well as the resulting wear are also evaluated.A quantitative classification of four guide roller materials, a high chromium tool steel, two grades of high chromium cast iron and a cermet, has also been made. The hard cermet, containing about 50 vol.% titanium carbides, proved to be the outstanding material in roller guide applications.