超高速电主轴轴承的润滑条件分析

通过分析超高速电主轴轴承内部润滑的基本特点，对主轴轴承在超高速运行条件下的内部润滑状态进行了分析，讨论了供油量、润滑方式、润滑油和轴承内部零件的运动等因素对轴承内部弹流油膜、温升等润滑状态的影响，在此基础上提出了超高速电丰轴轴承润滑的要求和基本条件，并进行了实际应用试验。     

高速电主轴用脂润滑轴承性能试验

以高速磨削电主轴用角接触陶瓷球轴承B7005C/HQ1P4为研究对象,分别在油雾润滑和脂润滑下对轴承进行高速性能试验,通过对比分析转速、载荷与温升的关系研究了脂润滑轴承的高速性能。结果表明,在循环水冷却的条件下,转速低于40 000 r/min或dmn值小于1.44×106mm.r/min时,高速电主轴可以使用脂润滑陶瓷球轴承。     

不同环境温度下滚动轴承脂润滑性能台架测试

采用台架测量装置测试了不同环境温度下滚动轴承润滑脂的性能,研究环境温度、轴承转速、载荷和润滑脂锥入度对轴承力矩和温度的影响。结果表明：环境温度较低时,轴承启动力矩和运行力矩整体较高,轴承温度变化较为明显,润滑状态较差;随环境温度升高,轴承力矩和温度变化幅度均下降,轴承的润滑状态好转;高速乏油和重载条件下,轴承的力矩和温度增大,润滑状态变差。不同环境温度下润滑脂的表观黏度差异、不同转速下润滑脂的受剪切程度以及由此引起的润滑脂分油率的不同,是轴承呈现不同润滑状态的主要原因。     

考虑结合面接触热阻的角接触球轴承温度场分析

在对滚动轴承摩擦学及传热学进行分析的基础上,计算了角接触球轴承的摩擦热,建立了考虑结合面接触热阻的角接触球轴承热传递模型。利用ANSYS获得了轴承的温度场,对比了在考虑接触热阻和不考虑接触热阻两种情况下角接触球轴承温度场的分布情况。结果表明:考虑接触面之间的接触热阻时,轴承的温度要略高于不考虑接触热阻时,且结合面的两表面之间存在温差。     

考虑热诱导载荷和摩擦生热交互影响的高速角接触球轴承温度场分析

高速电主轴角接触球轴承内部的摩擦会使轴承温度升高,进而影响主轴的使用性能。为精确分析高速角接触球轴承的温度场,提出了一种考虑热诱导载荷和摩擦生热交互影响的轴承温度场分析方法。首先建立考虑差动滑动、自旋滑动、载荷以及润滑油黏性引起的摩擦的总摩擦生热量计算模型和热诱导载荷计算模型,然后分析两者之间的交互影响,最终基于有限元分析软件得到轴承稳态温度场,结果表明：稳态时轴承最高温度在球与内圈接触区域,球与外圈的接触区域温度较低;考虑热诱导载荷时差动滑动、自旋滑动以及载荷引起的摩擦生热量大于未考虑热诱导载荷,润滑油黏性引起的摩擦生热量无变化;考虑热诱导载荷时球与内圈的接触力及温升大于未考虑热诱导载荷。     

轴承安装配合方式对电主轴轴承-转子系统振动的影响

轴承-转子系统是决定电主轴单元工作性能的核心部件,而轴承的安装配合关系会直接影响系统的运行精度。考虑热膨胀和轴承内、外圈配合方式,建立了电主轴轴承-转子系统动力学模型,分析了内圈过盈配合和外圈间隙配合对转子振动特性的影响,并通过试验验证了模型的正确性。结果表明：转子振幅随内圈配合过盈量增大而减小,随外圈配合间隙量增大而增大,且外圈配合间隙量对转子振动影响更大;考虑热膨胀时的转子振幅小于不考虑热膨胀时的转子振幅。     

角接触球轴承姿态工程分析

角接触球轴承滚动体姿态角的求解历来是一较难处理的问题 ,通常采用Jones的滚道控制理论计算 ,或者采用Gupta和Harris的两种动力学理论求解。实践中人们发现滚道控制理论用于高速较为有效 ,中低速则存在较大问题 ,而两种动力学理论由于非常复杂以及其中一些力学因素难以确定 ,至今在实际应用中仍很少被采用。本文为角接触球轴承有关一般转速问题的求解提供了一个简捷且较为确切的分析工具。附图 6幅 ,参考文献 6篇     

高速滚动轴承喷油润滑有限元分析

建立角接触球轴承环间气液两相流有限元仿真模型,基于FLUENT流体计算软件对轴承环间喷射润滑穿透过程进行仿真分析.对球进行分层处理,得到分层为10时润滑油发生雾化的油液颗粒显示更准确.在球分层为10的条件下分析了转速和喷油压力对轴承腔内大粒径油液占比的影响,结果表明:随转速增大,大粒径油液占比减小;随喷油压力增大,大粒...     

基于电主轴驱动的油气润滑轴承性能测试系统

油气润滑是高速及超高速滚动轴承常用的润滑方式,为了对油气润滑下的滚动轴承进行性能测试,开发了一种基于电主轴驱动的油气润滑轴承性能测试系统,可实现不同载荷、转速和供油参数工况下轴承力矩和温度的同步测量.介绍了测试系统的结构组成、工作原理、单元功能、油气润滑参数的调节方法,并进行了不同转速下轴承力矩和温度的测试,结果表明:...     

高速电主轴轴承热分析与实验研究

根据高速电主轴角接触球轴承中滚动体的运动情况,分析其受力状态,并考虑轴承预加载荷对滚动体在高速旋转状态下陀螺力矩的平衡效果,应用Palmgren经验公式计算轴承整体的摩擦热,然后依据传热学理论建立轴承的温升热模型,并用热网络法建立其热阻抗网络图,最后用120MD60Y6油雾润滑型电主轴的轴承进行试验验证.结果表明,轴承温升主要受转速、润滑油量、供气压力及载荷的影响,在主轴启动的初始阶段温升变化最快,且润滑油量和供气压力对轴承温升有一个最佳的适用范围.     

液氮环境下固体润滑轴承摩擦力矩试验

制备二硫化钼(MoS₂)和聚四氟乙烯(PTFE)涂层固体润滑轴承并开展液氮环境下的摩擦力矩试验,研究低速工况下固体润滑轴承的摩擦力矩变化,结果表明：无涂层轴承在液氮环境下的摩擦力矩高于常温下,有涂层轴承在液氮环境下的摩擦力矩随跑合时间的增加先升高后降低,先高于常温下的摩擦力矩后低于常温下的摩擦力矩;PTFE涂层轴承摩擦力矩高于MoS₂涂层轴承,但摩擦力矩波动性较小。     

微型制冷机连杆轴承温度场分析

以某高速摆动工况下应用的微型制冷机连杆轴承为研究对象,对其进行受力分析,计算轴承的接触变形、载荷分布、摩擦力矩,并基于ABAQUS建立高速摆动工况下连杆-轴承摆动系统温度场模型,分析径向载荷、摆动频率及摆动角度对轴承最高温度的影响,结果表明:随径向载荷、摆动频率、摆动角度增大,轴承最高温度增大,与摆动系统试验台验证结果...     

基于Fluent的轴承腔温度场仿真分析

油气润滑中,轴承转速和空气流量对轴承的工作温度有着重要影响。根据基本润滑原理,推导并计算了深沟球轴承在不同转速和空气流量下的发热量,运用Fluent软件对深沟球轴承的温度场和流场进行仿真计算。根据仿真结果分析,得到了不同转速情况下轴承腔的最高工作温度,并分析了轴承腔空气入口速度和润滑油粘度对轴承内部对流换热系数的影响。     

国内外机床主轴用脂润滑角接触球轴承应用性能对比试验

轴承作为机床主轴的核心部件,对机床加工精度和效率具有重要的影响,但目前高端机床主轴的角接触球轴承仍依赖进口,缺少国内外轴承性能对比数据及应用案例,影响了国产化轴承的推广。结合用户需求与相关标准规范,对国内外脂润滑角接触球轴承7014在机床主轴上的应用进行了对比,针对用户最关注的装配性、精度、静刚度、温升、抗振性、可靠性指标设计了试验方案,进行了轴承性能检测及轴承装机后的主轴台架和机床切削试验,对比分析发现国内轴承在综合性能上已达到或接近国外轴承。     

高速电主轴旋转精度控制与轴承沟道参数匹配

建立角接触球轴承套圈沟道轮廓圆度误差模型,考虑轴承圆度误差、谐波次数等沟道参数将轴承组与主轴装配,建立高速电主轴动力学仿真模型,分析了轴承沟道参数及预紧对主轴旋转精度的影响以及轴承公差等级与沟道参数的匹配,结果表明：随预紧量增加,主轴轴端径向位移减小;随圆度误差增大,主轴轴端径向位移增大;谐波次数也会对主轴轴端径向位移产生影响。分析了轴承沟道参数与公差等级的关系,以主轴旋转精度不超过4μm为例说明了不同预紧量下轴承沟道参数的匹配选择。并采用BVT-5轴承振动测试仪测量7010AC轴承外圈振动位移,验证了仿真模型的正确性。     

旋转隔离装置滚动轴承承载特性仿真分析

基于赫兹接触理论分析了在旋转飞行器发射中2种典型高过载冲击工况下旋转隔离装置轴承内部载荷分布情况,并建立有限元模型,分析了轴承静、动态承载特性,得到了轴承零件的应力变化曲线,结果表明轴承最大接触应力在球上与内沟道接触区域.     

基于 ABAQUS 的角接触球轴承动力学仿真分析

为研究角接触球轴承在不同转速下温度及位移变化,基于 Palmgren 摩擦生热理论,综合考虑轴向载荷、切向摩擦和法向摩擦等边界条件,在 ABAQUS 软件中建立了轴承完全热力耦合模型。对轴承外圈施加固定的轴向载荷,并对内圈加载不同的转速,使用显示求解器求解轴承在不同转速下各部件温度和轴承内圈位移变化。仿真分析表明,该模型能够准确地反映轴承的温升以及轴承内圈位移情况,为轴承选取合适工作转速区间提供理论支撑。     

基于ANSYS的机床电主轴温度场计算仿真分析

针对高档数控机床热变形严重影响加工精度和加工产品质量的问题,首先介绍了高速电主轴的特点.其次,选取了某一种型号的电主轴和支撑结构,计算出热参数.再次,运用ANSYS有限元软件对电主轴单元的温度场进行了稳态和瞬态仿真.最后,根据仿真结果,提出了改善电主轴温度场分布不均匀的措施以及减小电主轴热变形的方案,为机床和加工中心等装备实现高速、高精密加工提供了一定的技术依据.     

角接触球轴承热结构仿真分析

以25TAC62B角接触球轴承为例,建立了轴承瞬态热分析模型,利用ANSYS Workbench对轴承的温度场和热变形进行了仿真分析.结果表明:随加热时间增加,各元件温度均在升高,内圈温度随半径增加逐渐升高,外圈温度随半径增加逐渐降低,球的温度高于内外圈;轴承内圈受热后向半径增大方向膨胀,外圈向半径减小方向膨胀,球在内...     

基于ADAMS和分形理论的轴承保持架动力学仿真分析

基于ADAMS建立了角接触球轴承参数化模型,借助于ADAMS中的碰撞函数,在综合分析碰撞参数物理意义的基础上,对角接触球轴承进行动力学分析,研究保持架兜孔间隙、引导间隙及轴向载荷对其运行稳定性的影响。通过分形理论中的计盒维数,对保持架质心轨迹进行量化评定,以确定最佳的保持架结构参数。