流体弹性轴承通过鉴定

由机械工业部北京机械自动化研究所、上海材料研究所为高频液压振动台共同研制的流体弹性轴承于1985年12月23日在北京召开的鉴定会上通过鉴定。经由郑林庆、张锡圣等著名专家、教授组成的鉴定委员会鉴定,一致认为这种利用塑料变形形成锥面浅腔节流的新方法、新材料、     

流体静压推力轴承计算新公式

根据二维雷诺方程: 对于静压推力轴承,h=常数,故有:     

流体静压与瞬间滚动组合轴承

高速涡轮泵需要采用一种流体静压与滚动体组合的轴承,以便在启动和关机瞬间低转速阶段泵压极低,不足以构成稳定的流体静压气膜时,滚动轴承支承轴颈运转。组合轴承结构示于图1。     

用非油流体润滑的静压轴承设计新方法

当静压轴承采用非油流体来润滑时,分析变得十分复杂,因为在这种情况下,润滑剂的流动是湍流而不是层流。因此,其设计数据需要计算机的复杂分析。本文介绍的新方法,简化了设计过程,从而可以迅速且经济地完成设计计算。     

流体静压多孔质球面轴承静态性能分析

对流体静压多孔质球面轴承进行理论分析,给出了其有限元计算方法,同时利用实验验证理论计算的正确性。结果表明,气体静压实验数值和有限元计算结果吻合良好,实验数值和有限元计算结果之间的误差小于10%,产生误差的原因是有限元数值计算没有考虑到流体的惯性效应、速度滑移、多孔质球窝的变形以及轴承表面粗糙度的影响;气体静压球面轴承的承载能力和静态刚度明显小于液体静压球面轴承,气体静压球面轴承刚度低的主要原因是所用的多孔材料孔隙度较大,即多孔材料的渗透率较大。     

涡轮泵流体静压轴承设计及性能特性分析

针对流体静压轴承在液体火箭发动机涡轮泵中的设计和应用,以现有的滚动轴承支承的涡轮泵转子为应用对象,提出流体静压轴承的参数设计思路,采用粒子群优化算法设计得到支承刚度最大化的轴承结构参数组合,并计算分析所设计轴承的性能以及轴承-转子系统的动力学特性。分析表明：优化设计得到流体静压轴承的承载力和支承刚度可以满足要求,但轴承总流量达泵流量的21%,这会显著降低涡轮泵的总体效率;仅将滚动轴承改为流体静压轴承,而不改变其他结构或布局,转子的稳定性不能满足要求;涡轮泵流体静压轴承转子系统设计时应尽量将轴承布置在转子位移较大的位置,以充分发挥其阻尼作用。     

混合型静压轴承

机床主轴运动精度的提高在很大程度上取决于轴承的性能,现在超精密轴承中静压轴承非常引人注目目。静压轴承即使在起动和停止时,轴和轴承间也无金属性接触,可以获得连续长期稳定工作的性能,但是,要想进一步提高可靠性,还必须防止润滑系统的故障及超载引起的烧伤,并采取相应的对策。     

基于COMSOL Multiphysics的流体静压轴承快速建模分析方法研究

流体静压轴承在精密、超精密领域有着广泛应用,其性能计算分析是应用该轴承的首要环节。针对传统计算方法效率低、过程复杂、容易出错等一系列问题,提出了一套基于COMSOL Multiphysics的流体静压轴承快速建模分析方法。该方法通过变量转化解决了边界条件设置的问题,实现了"薄膜流动"模块在流体静压轴承计算中的应用拓展。对比证明,该方法过程简单、效率高,为流体静压轴承求解问题提供了一种新的思路和解决方案。     

弹性流体静压润滑理论及全息光弹试验研究

目前,对液体静压支承的承载特性进行计算时,一般都不考虑工作油液的压缩性和油膜压力区支承表面的“压力一弹性变形”,这对于低压支承是够精确的,而对于高压支承,其误差是较大的。本文在考虑了浊液可压缩性和支承表面“压力一弹性变形”的基础上,分析了静压支承油膜压力的分布规律和承载能力,并通过全息光弹摄影进行了试验研究,从而为高压静压支承(如柱塞泵滑履)的设计提供了新的理论依据。     

弹性均压槽空气静压推力轴承的实验研究

用弹性薄板实现的可变均压槽与固定均压槽结合应用的空气静压推力轴承,是作者提出的一种新结构轴承.文中运用空气静压推力轴承性能测试试验台测试空气推力轴承的载荷及气膜厚度.对该轴承的刚度性能进行了实验研究和分析,结果表明,该新型气体静压推力轴承的计方案能够提高轴承的刚度.     

T型空气静压轴承止推方向承载特性研究

金刚石飞切机床使用的T空气静压轴承小幅度的轴向以及轴线的偏转振动对于超精密加工来说是无法忽略的,因此在其设计、参数优化以及加工使用工程准确得出其轴向承载能力(承载力和止推刚度)是非常重要的,由于工程实际中对T型空气静压轴承轴向承载能力进行测试时,存在很多误差项,比如加工误差、环境因素(温度、湿度等)对微位移测量装置的影响、加载时结构件本身的变形和偏摆等,这导致测试的刚度值与实际值之间的误差较大,通过有限元仿真研究了T型空气静压轴承轴向承载能力,如节流孔数量和供气压力对T型空气静压轴承轴向承载能力的影响等,并通过实验验证了仿真结果的准确性。     

OPTIMISATION OF BEARING DIAGNOSTIC TECHNIQUES USING SIMULATED AND ACTUAL BEARING FAULT SIGNALS

In this paper, bearing fault vibrations are modelled as a series of impulse responses of a single-degree-of-freedom system. The model incorporates slight random variations in the time between pulses so as to resemble actual vibration signals. Although the bearing fault harmonics in the raw spectrum are caused by the random fluctuations to smear over one another, they remain quite clear in the spectrum of the envelope. However, the envelope spectrum is still prone to masking by discrete and random noise. Therefore, the simulated bearing fault signals were used to investigate the efficient application of self-adaptive noise cancellation (SANC) in conjunction with envelope analysis in order to remove discrete frequency masking signals. Two ways of combining these techniques have been suggested, both of which require the original signal to be band-pass filtered and frequency-shifted in order to reduce the number of samples to be processed by SANC. The subsequent envelope analysis can then be performed by using the Hilbert transform technique or band-pass rectification. Band-pass rectification is simpler but requires extra zero padding above and below the demodulation band, making the length of the signal processed by SANC twice as long as with the former method, but still only a fraction of the length of the original signal. On the other hand, the Hilbert technique requires an extra forward and inverse discrete Fourier transform operation compared with band-pass rectification. These two methods reduce the masking effects in the envelope spectrum by removing pseudo-sum frequencies or placing them outside the frequency range of interest. This is illustrated with examples of simulated and actual vibration signals. The removal of discrete frequency noise using SANC is also demonstrated for actual vibration signals. The threshold for which analysing the squared envelope or its higher powers gives an improvement in the envelope spectrum has also been defined using simulated and actual vibration signals. The treatment in the paper is qualitative and non-mathematical for purposes of clarity, but reference is made to a quantitative treatment of the effects of masking.     

VHD真空精炼轴承钢

本文主要介绍VHD真空精炼轴承钢的冶金质量和接触疲劳寿命试验结果,并通过与电炉（EF）、电渣（ESR）、熔炼的轴承钢的比较,证实了VHD真空精炼轴承钢的优越性。     

微米尺度二维压力驱动Couette流分区特性的实验分析

小孔节流是空气静压导轨中常见的节流方式,为了研究空气静压导轨气膜压力分布问题,研制了一种气体止推轴承气膜压力分布测试试验台。以小孔节流为例。基于空气静压导轨气膜压力递减规律,将气膜沿长度方向划分为压力驱动区和牛顿摩擦区。通过Fluent仿真气膜支撑区气体流态并计算其流速和压力,得到的实验结果与气体压力分布的数值分析结果吻合。得出了相关结论:气膜沿长度方向分为压力驱动区和牛顿摩擦区。通过实验验证压力分区理论的有效性。     

转子-滑动轴承系统的稳定裕度

探讨了李雅普诺夫稳定性意义下转子—滑动轴承系统的稳定裕度问题。指出应将受非线性动压油膜力作用的转子—轴承系统的线性力学模型视为原非线性系统的第一次近似或线性化的结果。给出了系统稳定裕度的定义,并利用二次型的李雅普诺夫函数推导和论证了稳定裕度判据。最后,给出了几种典型滑动承轴支承的简单转子系统稳定裕度问题的分析实例。     

箔片式动压空气轴承试验研究

箔片式动压空气轴承是一种以箔片为弹性支承的自作用式动压气体轴承,因其优越的动力学性能广泛应用于高速透平机械、高精密机床以及航空、航天、国防等高端装备领域.箔片式动压空气轴承采用空气为润滑介质,根据动压润滑原理,轴颈与轴承间需要达到一定的相对速度,所形成的动压气膜才能克服转子径向力,使轴颈与轴承脱离机械接触,即转速要达到...     

透平膨胀机组动静压浮环轴承稳定性研究

对一种新型结构的动静压轴承－－径向－推力联合浮环动静压轴砂进行动态性能计算和稳定性分析。结果表明该轴承不仅具有较低的摩擦功耗，而且具有较高的稳定性，可以取代目前高速旋转机械中广泛使用的五瓦可倾瓦轴承。     

多轴承支承主轴系统轴承磨损研究

为了明晰不同工况参数对主轴系统中轴承磨损的影响规律,定量各参数对轴承磨损的影响程度,开展了多轴承支承的主轴系统轴承磨损研究.首先介绍了考虑润滑状态的磨损系数计算方法,推导了角接触球轴承磨损深度计算模型;其次,基于系统模型获得的轴承滚动体的运动参数与接触参数计算了轴承内外滚道的磨损深度;最后,讨论了主轴转速、轴承安装角偏移、外载荷和轴承表面粗糙度对轴承磨损的影响.结果 表明,主轴转速对轴承磨损影响显著,转速改变导致了轴承磨损规律的较大差异;轴承不存在安装角偏移时,主轴系统中各轴承内外滚道磨损深度之和最小;外载荷的变化对轴承磨损影响微弱;表面粗糙度的增大能够显著增大轴承的磨损深度.     

铝锡轴瓦的疲劳裂纹分析

对AlSn20Cu轴瓦进行了疲劳试验,观察到疲劳裂纹的萌生及扩展过程,并以计算所得轴心轨迹、油膜压力和合金层应力分布为依据,分析了轴瓦的疲劳过程,与试验结果相吻合,从而为轴瓦的疲劳裂纹分析提供了新的研究方法。     

离心力对恒流供油扇形静压推力轴承承载力的影响分析

针对恒流供油扇形静压推力轴承传统设计中,承载力计算未考虑离心力影响的问题,推导了计入离心力影响的恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算公式,并提出了离心力影响因子的概念。探索了基于Gambit软件的扇形静压推力轴承三维建模和网格划分方法,并采用CFD软件FLUENT对扇形静压推力轴承油膜进行了三维流体仿真计算。油膜承载力的仿真结果与解析计算值的误差小于百分之五,验证了该解析计算方法的有效性。基于所推导的解析计算公式,研究了各相关物理量对离心力影响因子的影响规律,得到了对承载力计算时需要考虑离心力影响的各相关物理量数据指标范围,为恒流供油扇形静压推力轴承的设计计算提供了理论依据。