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。     

圆锥滚子定姿态贯穿式超精研凸度形成机理分析

圆锥滚子无心贯穿式超精研中,滚子以某种定姿态沿直线贯穿时,在锥面上可以形成一种大致对称的光滑曲线凸度,其凸度形成机理尚未揭示。针对滚子轴线只在贯穿方向铅垂平面倾斜某一固定角度这种定姿态,基于超精研工艺特性及滚子与油石之间的几何和相对运动关系,建立滚子-油石接触线方程和滚子纵向截形方程,推导出各超精研区宽度计算公式。将这种超精研过程看作滚子与油石的接触磨损过程,将凸度看作滚子不均匀磨损的结果,依据磨损基本原理,揭示出凸度形成机理：滚子-油石接触线呈“几”字形,形成8个不同的超精研区,使滚子两端磨损量大于中部;接触线各点的滚子纵向截形倾斜程度存在差异,使滚子磨损深度从两端向中部逐渐非线性减小,从而形成光滑曲线凸度。得出如下结论：只有滚子上素线小端向上倾斜某一适当角度时,才可以形成比较对称的曲线凸度;滚子锥角是基础,其值不为零才能形成凸度;所能形成的最大凸度受锥角大小制约,锥角越大,所能形成的凸度越大。推导出滚子上素线小端向上适当倾斜角度范围的计算公式。     

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。     

圆柱滚子凸度超精导辊的包络法数控磨削研究

圆柱滚子凸度超精导辊理论辊形是复杂轴对称曲面,目前通常在普通外圆磨床上用多级锥面逼近的方法进行磨削加工,磨削质量对人工依赖性强,效率低。根据磨削时常见的圆弧形滚子贯穿轨迹,研究辊形曲面的包络法数控磨削。分析了理论辊形特征、包络磨削原理和方法,给出了磨削实例,实际测量了磨削后的辊形,并用包络法磨削的导辊进行了圆柱滚子凸度超精试验。结果表明：理论磨削后辊形曲线是光滑连续曲线,形状总体比较平缓;用大圆弧廓形砂轮进行包络法磨削,辊形形状精度不存在原理性加工误差,而且砂轮利用率比较高,有利于保证磨削质量和效率;包络法磨削导辊辊形精度和效率都比较高,导辊用于圆柱滚子超精获得的滚子凸度曲线形状良好。     

圆锥滚子超精用螺旋导辊锥角的计算

推导出了圆锥滚子贯穿式凸度超精螺旋导辊锥角的一种新的计算方法,并通过具体的计算关例说明此方法的计算结果与理想锥角的偏差很小,精度高且计算简单。     

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。     

螺旋导辊的理论廓形及其简化

本文通过理论推导举例计算,最后得出如下结论:凸度圆锥滚子超精研用螺旋导辊的理论廓形,可以用直线来代替,误差很小,在设计导辊廓形时,应着重简化廓形的锥角。     

圆锥滚子外径超精研(一)

讨论圆锥滚子外径贯穿式超精研工艺,并用数学分析方法提出了导辊设计的简化方法和在工艺试验基础上选择最佳匹配工艺参数的基本原则.附图6幅.     

圆柱滚子凸度超精研导辊辊形设计与加工

对数型凸度滚子可实现接触应力的完全均匀分布，能否获得正确的凸型，超精研导辊辊形的设计，加工是关键。本文从凸度超精原理入手，详细介绍了导辊的设计与加工方法。附图3幅，表1个，参考文献4篇。     

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。     

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...     

圆锥滚子超精研导辊的精确辊形及其磨削分析

确定了圆锥滚子超精研导辊的精确辊形,并进行了数值分析,结果表明,辊形锥角对滚子锥角最敏感,对接触角较敏感,对滚子直径不敏感;辊形凹度对滚子锥角较敏感,对接触角和滚子直径均不敏感。提出了导辊磨削辊形表达式并进行了数值分析,分析表明砂轮半锥角和砂轮架垂直摆角是两个关键参数,对其合理取值可实现辊形精确磨削;给出的分析实例中,在0.1μm精度范围,内磨削辊形与精确辊形相同。     

圆柱滚子外圆精密加工技术综述

圆柱滚子外圆精密加工技术作为圆柱滚子制造流程的终加工手段,对保证圆柱滚子的形状精度、尺寸精度、表面质量及其一致性起到关键作用。目前,依据加工原理不同,圆柱滚子加工方法主要分为无心磨削和无心超精研的工业主流传统加工方法,以及定心往复超精研、电化学机械光整、磁流体研磨、双平面方式超精研抛等非传统加工方法。介绍了上述不同加工方法的基本加工原理和研究现状,在加工精度、表面质量、生产效率等方面讨论了各加工方法的优缺点;展望了圆柱滚子外圆精密加工技术未来的发展方向,包括超精密工件和设备、高效自动化生产、高柔性生产、微小型零件、复合工艺、智能装备等。     

轴承滚子表面特性的分形研究

基于分形理论的非线性特征,对圆柱滚子加工表面轮廓进行理论研究,探讨用分数维来表征其加工表面的粗糙度。通过理论计算及试验验证,得出了圆柱滚子外表面的分维特征,为研究加工表面的粗糙度提供一种新的方法。     

汽车驱动桥主减速器圆锥滚子轴承滚子接触应力分析

对汽车驱动桥主减速器圆锥滚子轴承进行弹性流体动力润滑分析,根据润滑油的物理参数和滚子承受的载荷,求出了油膜压力和摩擦因数.然后利用有限元软件对受载荷最大的滚子进行了有限元分析,得出了滚子在外部载荷和惯性力作用下的接触应力分布,得出驱动桥主减速器工作时的惯性力对圆锥滚子轴承的影响是必须考虑的因素.     

VC轧辊的承载特性研究

对控制压力与轧制力共同作用下的VC(variable crown)轧辊的承载特性进行了研究。基于所开发的VC轧辊系统,分析了辊缝形状和辊缝凸度与轧制力及控制压力的关系,提出了临界最大控制轧制力的概念。研究结果表明:当轧制力小于轧辊系统的最大临界控制轧制力时,其板形控制能力优于同规格的实心平辊;当控制压力较大且轧制力较小时,轧辊系统可以实现零凸度或负凸度的负载辊缝。     

双盘直槽研磨圆柱滚子稳定自转条件分析与试验

为解决双盘直槽研磨方法中圆柱滚子稳定自转问题,对研磨状态下的圆柱滚子的自转运动进行理论分析,计算获得滚子实现稳定自转运动的条件。设计了一种电磁研磨盘,引入电磁力以增大驱动滚子自转的摩擦力矩,改善滚子的自转条件。对电磁研磨盘的磁路进行参数化设计和电磁仿真优化,并制作出电磁研磨盘实物,仿真分析和试验结果都表明所设计的电磁研磨盘能够对圆柱滚子提供足够大且分布均匀的电磁吸力。在自制的试验台架上对12 mm×18 mm圆柱滚子进行研磨试验,验证了自转条件的正确性。经过60 min研磨,圆柱滚子的圆度误差由2.55 μm减小到0.63 μm,形状精度得到显著提升。     

圆锥滚子外径表面磨削时导轮制导面的改进

采用无心磨削方式加工圆锥滚子时,导轮制导面形状呈锥形,会与滚子外圆产生干涉,深入探讨了产生此现象的原因,提出了解决方法,给出了计算公式。