数控机床滚珠丝杠副优化设计

滚珠丝杠是数控机床重要的传动部件,它的精度与可靠性直接影响加工零件的质量。以滚珠丝杠副的疲劳寿命和静载荷为约束条件,以滚珠丝杠副的体积最小为目标函数建立数学模型,利用Matlab程序实现滚珠丝杠的优化设计。实例证明,该方法在保证滚珠丝杠疲劳寿命和刚度的前提下可有效减小成本,符合产品开发要求。此方法简单、实用,并可应用于同类产品的优化设计。     

数控机床滚珠丝杠副的选择与计算

本文较详细地介绍了数控机床伺服进给系统中滚珠丝杠副的选择与计算。该方法也可作为其它机械用滚珠丝杠副选用和计算的参考。     

滚珠丝杠副的智能化设计

滚珠丝杠副是数控系统中重要的传动机构.文章利用计算机集成技术和面向对象技术研制开发了滚珠丝杠副智能化设计系统,设计效率高,数据可靠.     

高承载滚珠丝杠接触变形与磨损的研究

基于Hertz接触理论和Archard黏着磨损模型,分别分析和计算了高承载滚珠丝杠副的接触变形和磨损量;在此基础上,为了进一步研究高承载滚珠丝杠副的变形情况,提出了一种综合考虑高承载滚珠丝杠副弹性接触变形、弹塑性接触变形和Archard黏着磨损这几种影响因素的分析和计算方法;结果表明:利用这种方法可以更加全面地分析与计算出滚珠丝杠副在受载时及卸载后的总变形量。研究结果为深入开展高承载滚珠丝杠副的接触变形和磨损理论的相关研究提供了理论依据。     

精密滚珠丝杠副GCr15钢螺母的失效分析

通过宏观形貌观察、扫描电镜、能谱分析和显微组织分析等手段对精密滚珠丝杠副疲劳寿命试验后的GCr15钢A、B螺母进行了失效分析。结果表明,GCr15钢A、B螺母的主要失效形式是接触疲劳破坏,但B螺母比A螺母的失效程度严重,这与B螺母中Cr、C成分不均匀导致的碳化物聚集和因铸造凝固缩孔形成的疏松与非金属夹杂有关。     

滚珠丝杠副动力学行为仿真及滚珠磨损故障特征信号研究

滚珠丝杠副作为精密机械和数控机床等装置中最常使用的传动元件,其工作状况的优劣直接影响着整套设备能否安全稳定运行。大多数针对滚动功能部件失效形式的研究主要集中于滚动轴承,而对滚珠丝杠副的失效演变机制却鲜有论述。以滚珠丝杠副为研究对象,建立由丝杠、滚珠、螺母等关键部件组成的滚珠丝杠副三维模型,运用ADAMS软件对滚珠丝杠副进行动力学行为仿真分析以及故障特征信号研究,分析滚珠丝杠正常运行及滚珠磨损故障状态下的特征信号变化规律,最后通过对比试验值与理论值验证所提方法的有效性。结果表明：随着滚珠表面擦伤缺陷扩展,丝杠副产生的振动变得更加剧烈,频谱尖峰幅值明显增大;试验所得结果与理论值相对误差为4.67%,证明了仿真分析的准确性。     

滚珠丝杠副空回程角研究

预紧的滚珠丝杠副在正反向换向的过程中,扭矩会减小至零,再由零增大至正常扭矩。在此过程中丝杠或螺母旋转的角度称作空回程角,反映在机床上为轴向间隙。不论滚珠丝杠副是双螺母垫片预紧还是单螺母变位预紧,这个空回程角是不能消除的,但采用适当办法可以将其减小。文章以滚珠丝杠副中滚珠的螺旋运动分析和受力分析为基础,深入剖析了滚珠丝杠副空回程角产生的原因。更进一步研究了减小空回程角的措施。研究结果在实际生产中取得了很好的效果。     

轴承钢中硫化物夹杂诱发疲劳裂纹的微观分析

对轴承钢中硫化物夹杂与疲劳裂纹的关系进行了分析。结果表明,裂纹起源于表层下的硫化物夹杂,然后扩展到组织偏析带内,并沿偏析带扩展,最终使轴承发生接触疲劳失效。硫化物夹杂的存在破坏了基体连续性,在应力作用下形成分离裂纹并最终导致工件失效。     

GCr15钢滚珠丝杠副的接触疲劳行为

通过显微硬度、化学成分、扫描电镜和能谱仪等方法对接触疲劳试验样品进行了分析。结果表明,试样经过一定周次的循环加载,滚道表面出现点蚀、微裂纹和剥落等现象。疲劳裂纹主要从滚道表面萌生,并与表面呈一定角度向内部扩展。材料内部的非金属夹杂物对裂纹的萌生和扩展发生影响。次表面疲劳裂纹优先在Al2O3·Mg O颗粒周边萌生和扩展,并没有在Ti N颗粒周围萌生。     

马氏体轴承钢碳氮共渗滚动接触疲劳失效机理EI北大核心CSCD

碳氮共渗工艺应用广泛,但对碳氮共渗后零部件的滚动接触疲劳失效机理研究较少。采用气体碳氮共渗对马氏体轴承钢进行表面改性处理,对碳氮共渗试样进行滚动接触疲劳试验,研究碳氮共渗对轴承钢滚动接触疲劳性能的影响及其失效机理。研究结果表明:碳氮共渗试样表面硬度、残余应力和残余奥氏体含量显著提高,使得其接触疲劳寿命明显高于常规试样。疲劳裂纹萌生于表面和亚表面,其中大量表面平行裂纹主要由表面白色蚀刻层硬度梯度变化而导致,表面材料受到严重微观塑性变形产生晶粒细化;亚表面裂纹萌生位置受最大应力的分布和渗层厚度的影响。表面和亚表面疲劳裂纹的扩展和连接最终导致碳氮共渗试样出现浅层剥落和分层剥落的失效形貌。     

球轴承的失效分析

通过宏观分析、金相检验、断口分析、化学分析和硬度检测等手段,对球轴承的钢球和内圈进行分析,并对其接触应力及有关参数进行计算,对接触疲劳的失效原因进行探讨。结果表明,钢球存在严重的材料冶金缺陷,引起钢球和内圈的早期接触疲劳失效。     

轴承钢中硫化物夹杂疲劳裂纹的微观分析

对轴承钢中硫化物夹杂与疲劳裂纹的关系进行了分析,结果表明轴承钢中的硫化物对接触疲劳裂纹的萌生起到一定的作用。尤其是在表层下一定距离处,如果存在一定量的硫化物,将严重地影响轴承的疲劳寿命。     

基于MATLAB GUI的角接触球轴承接触疲劳寿命计算系统设计

滚动轴承是机器中广泛应用的零件之一,依靠滚动体和滚道间的滚动接触来支承转动零件,轴承的使用寿命是轴承质量的重要衡量指标。针对滚动轴承失效形式主要是疲劳点蚀,往往采用接触疲劳寿命来反映轴承寿命,它综合考虑了轴承材料、接触特性等因素,更符合实际工况。采用MATLAB GUI软件平台完成角接触球轴承接触疲劳寿命计算系统设计,该系统使用方便,只需输入相关参数,便可计算出接触疲劳寿命、最大接触载荷和最大接触应力等参数,结果可在系统界面显示或输出txt文件和excel表格。该系统大大缩短了轴承寿命计算周期,提高轴承设计效率和精度。通过多次工程设计验证,该系统高效可靠,为工程设计中其他复杂计算系统的开发提供了参考。     

提高渗碳钢多冲接触疲劳抗力的研究

研究了渗碳钢20CrMo表面滚压强化工艺,结果表明,钢渗碳、淬火、低温回火后进行滚压,具有高的多冲接触疲劳抗力,在一定深度范围内,多冲接触疲劳抗力随滚压层深的增加而提高.     

S55C轴承钢滚动接触疲劳寿命较低原因分析

通过对某钢厂滚动接触疲劳寿命较低的S55C轴承钢取样做蓝脆断口试验：SEM显微形貌分析和红外吸收光谱测定试样中碳、硫的不均匀度等理化特性分析,同时对该钢的宏观夹杂物进行测定,发现该钢半径1/2区域处的碳和硫等元素的含量较高,边部与心部都为负偏析,而且其断口SEM的显微形态上有硫化物的析出并伴随微区的沿晶断裂,从而找出了导致该钢疲劳寿命较低的主要原因。     

高性能GCr15钢滚珠丝杠的热加工工艺

对GCr15钢滚珠丝杆的热加工工艺做了介绍,其工艺包含预备热处理、高温时效、表面热处理、深冷处理及稳定化热处理等阶段,合理控制各阶段工艺参数,可获得综合性能良好的滚珠丝杠。