高速角接触球轴承油气润滑温升特性研究

油气润滑系统广泛应用于高速滚动轴承,油气润滑条件下轴承温升特性与温度场分布是影响轴承极限转速与动态工作稳定性的重要因素.基于高速滚动轴承摩擦学与两相流理论,以角接触球轴承为研究对象,建立了油气润滑条件下轴承与流体域之间的流固耦合模型.利用流体仿真软件Fluent对油气润滑条件下高速角接触球轴承与流体之间的传热方式及温度场分布进行了数值模拟分析,得到了轴承与轴承腔体的温度场分布.并进一步研究了供油量、润滑油粘度、轴承转速和载荷对轴承温升的影响,得到了油气润滑参数等与轴承温度场热平衡之间的关系.结果 表明:轴承转速与径向载荷是影响高速滚动轴承生热量与温升的主要因素,轴承内部温度场分布不均匀,对于特定工况存在最佳供油量与润滑油黏度使轴承温升最小.     

角接触球轴承内圈织构设计及对油气润滑两相流的影响

针对角接触球轴承油气润滑中内圈润滑油含量少和保持性差的问题,提出在轴承内圈滚道设计圆凹坑形表面织构的润滑增效方法。基于气液两相流模型和多重参考系方法,建立内圈织构化角接触球轴承腔内油气两相流数值分析模型,分析内圈织构对轴承油气两相流动及润滑增效的影响。结果表明：织构化轴承可以显著提高润滑油在内圈的保持量,同时改善轴承腔内润滑油分布不均的状况;在微织构附近油气两相流动更不规则,所产生的压力梯度和速度梯度有利于提高气液两相膜的承载力;随着轴承转速的升高,内圈织构润滑增效效果相对减弱;随着供油量的增加,内圈织构润滑增效效果更加显著。     

高速角接触球轴承优化设计

运用球轴承拟静力学设计分析方法,引入“套圈滚道控制假说”,建立了高速角接触球轴承多目标函数的优化设计模型和优化算法,采用分层序列和目标综合的方法,开发了高速角接触球轴承优化设计和绘图软件,并获得了７１８、７１９、７（１）０、７（０）２四个系列共计１１３个型号轴承的优化主参数。     

高速角接触球轴承速度性能试验研究

以内圆磨床砂轮轴中定压预紧成对串列背对背安装的角接触球轴承为例，通过试验研究了结构型式，润滑参数和润滑油对高速性能的影响，研究结果为高速轴承的设计和应用，以及润滑参数的选择提供了依据。     

径向游隙对角接触球轴承两相流热特性的影响

径向游隙直接影响角接触球轴承内部两相流的分布以及热特性。为探究不同径向游隙下角接触球轴承油气润滑两相流热特性变化规律,基于两相流理论以及轴承换热机制,建立数值分析模型模拟轴承腔内油气两相流流动特性,分析径向游隙和轴承运行工况对轴承腔内流场分布以及温升的影响,并通过轴承温升试验验证了仿真结果。结果表明：油气两相流中油相受离心力影响主要分布在轴承外圈,径向游隙增大使得油相体积分数减少;轴承温升随着径向游隙增大而减少,一定程度上增大径向游隙可以减少轴承生热量。研究结果为探究角接触球轴承油气润滑热特性以及改善轴承腔结构参数提供了参考。     

角接触球轴承高速电主轴的热源特性及对策

高速电主轴是实现高速加工的首要关键技术，文中建立了电主轴的能量流模型，分析了切削热、轴承发热以及主轴电机的发热特点，并提出了提高高速电主轴热稳定性的有效措施。     

弹流润滑高速角接触球轴承旋滚比分析

为了提高主轴轴承的高速性能,提出弹流润滑高速角接触球轴承的数学计算与分析模型.针对实际生产工况建立弹流润滑高速角接触球轴承分析计算模型.并将弹流润滑高速角接触球轴承的旋转打滑分析转化为旋滚比的分析.通过计算与分析,得出弹流润滑高速角接触球轴承在不同工作条件下或选用不同轴承参数时,轴承旋滚比的变化规律及旋滚比与各参数之间的关系.为实际生产中高速角接触轴承的选择使用和轴承的参数优化设计提供了理论依据,并为机床高速主轴用支撑轴承的设计与优化提供分析计算模型.     

高速角接触球轴承动力学特性参数分析

介绍了球的动力学平衡方程和轴承整体受力平衡方程的建立,根据滚动轴承的拟动力学分析理论,对角接触球轴承的接触力、接触角、旋滚比等的变化特性进行了分析.结果表明,各性能参数均呈现显著的非线性变化特征,与传统的钢球轴承相比,陶瓷球轴承的性能参数优于传统的钢球轴承,动态特性参数的分布规律也相对稳定.     

高速精密角接触球轴承支承特性分析

根据球轴承的拟静力学分析方法 ,对高速精密角接触球轴承的支承特性 ,特别是动态性能进行了分析 ,并以实际算例说明。附图 7幅 ,表 1个 ,参考文献 4篇。     

高速精密角接触球轴承结构及性能

以高速精密角接触球轴承为对象 ,介绍了它的基本结构和结构参数 ,定性分析了它们对轴承高速性能和刚性性能的影响 ,给出了用于高速旋转和超高速旋转应用场合轴承结构及结构参数的确定原则。这些确定原则对其他高速精密轴承也有一定的借鉴作用。附图 1幅 ,参考文献 11篇     

油气润滑应用在高速轴承中的实验研究

设计制造了一种用于高速轴承实验研究的实验台,用于测试供油量、润滑油粘度、油气压力、转速和油气温度对轴承温升的影响.受到润滑油粘度、温升和转速的影响,油气温度和出口压力对轴承温升有明显影响,油气温度越低,出口压力越大,温升越低.结合轴承润滑条件的分析,给出了轴承的润滑参数选取标准和供油量的最佳值.     

高速精密角接触球轴承在电主轴中的应用

高速精密角接触球轴承在电主轴中的应用涉及选型、加载和润滑等多个方面，合理的使用方式可以优化主轴性能和高轴承实际寿命。本文从实践角度分析了如何在电主轴中科学地应用高速精密角接触球轴承。     

高速精密角接触球轴承零件热位移分析

高速机床主轴的精密角接触球轴承将产生大量的摩擦热。轴承摩擦热是限制机床主轴高速性能、刚性性能和高功率性能的最主要原因。大部分的轴承摩擦热通过传导进入轴承零件,造成温度上升,使轴承零件产生一定的热位移,影响机床加工精度和质量。当轴承零件的温度处于不稳定状态时,轴承内部的接触压力迅速增大,产生更大的摩擦热,从而使轴承立即出现热咬合、烧伤等失效形式。在某些特殊的高温应用场合,轴承工作温度较高,应考虑工作温度产生的轴承零件热位移,合理选择轴承装配游隙和安装方式。因此,轴承零件热位移计算对滚动轴承设计与应用,尤其是…     

一种考虑润滑效应的角接触球轴承接触刚度计算方法

建立了润滑工况下的高速角接触球轴承动力学模型,在滚珠与内/外圈的接触变形和接触刚度计算中,考虑高速转动中润滑油卷吸作用和挤压效应的影响,通过接触角和接触刚度的耦合迭代,得到考虑润滑效应的高速角接触球轴承轴向及径向刚度计算方法.结果表明,考虑润滑效应后,滚珠与内/外圈的接触角减小,轴承轴向/径向刚度增大;轴向载荷增加使轴...     

高速主轴角接触球轴承动刚度分析及测试方法

为了准确测试高速电主轴角接触球轴承的动态支承刚度,提出了采用同步激励的方式在线测量主轴动态支承刚度的方法。通过研究残余振动位移和激励响应位移之间的角度关系,推导出了动态支承刚度测试原理,在型号为150SD40Q7的电主轴上进行了动态刚度测试实验,并和仿真结果进行了对比分析。测试结果和仿真结果变化趋势吻合良好,误差较小,验证了该测试方法的有效性,为主轴动态运行刚度的测试提供了一种可靠方法。     

基于高斯粗糙表面的角接触球轴承微弹流润滑研究

基于二维数字滤波法模拟高斯粗糙表面,建立考虑高斯粗糙表面形貌及热效应的角接触球轴承微弹流润滑模型,采用多重网格积分法求解弹性变形,采用Gauss-Seidel及Jacobi迭代法迭代求解压力,采用逐步扫描法求解油膜能量方程,采用渐进网格加密法求解强耦合非线性微弹流润滑方程组。结果表明:当x、y方向自相关长度相同时,随着粗糙表面均方根值的增加,油膜压力及温度明显增加,膜厚显著减小;反之,油膜压力及膜厚在自相关长度较小的方向出现明显的纹理特性,且当纹理特性与润滑油流动方向相同时,油膜温度显著减小。