浅谈立式磨机减速机的设计和应用

介绍了先进的立磨减速机的结构型式及齿轮、轴承、箱体的设计方法;动压润滑平面推力轴承适用于中小型立磨机,启动时抬高磨辊的工况;带静压润滑的动压润滑平面推力轴承适用于大中型立磨机,启动时不抬起磨辊装置的工况;采用监控的供油系统对齿轮和轴承进行强制润滑。生产中该减速机的箱体不承受磨盘压力,节能降耗显著,使用情况良好。     

重载推力轴承动压承载特性分析

为了验证某推力轴承设计的合理性,以某推力轴承为研究对象,依据给定的供油工作条件,使用CFD技术分析了推力轴承正常工作情况下的动压油膜轴向承载力特性。研究结果表明：在正常工作情况下,推力块瓦面倾角为0.02°,推力块动压油膜承载力大于1210 kN,满足瓦块轴向承载力要求;推力环进口边界压力为0.2 MPa时,油膜承载力约为69 kN,同时满足了推力盘润滑要求和转子旋转时的油膜承载力要求。     

轧机油膜轴承的发展及润滑优化

本文概略地介绍了轧机油膜轴承的现状及发展，重点论述了轧机油膜轴承开展全优润滑管理的必要性和实施方略。     

推力轴承油膜温度场的可视化研究

推力轴承是重型机械、通用机械的关键部件 ,广泛应用于电力、冶金等领域。推力轴承的油膜性能直接影响到整个机组运行的可靠性。但是 ,它所处的位置十分特殊 ,研究人员看不到其三维形貌。本文在推力轴承三维热弹流计算的基础上用可视化技术详细地研究了油膜温度场的三维分布情况 ,研究成果对更深入地研究轴承运行过程中油膜的动态变化和传热机、优化设计方案具有十分重要的理论和实践意义。     

织构型水润滑推力轴承软弹流润滑分析及多目标协同优化

目的 提高以水作为润滑介质的织构型非金属推力轴承的润滑性能,为水润滑推力轴承的优化设计提供参考.方法 基于计算流体力学方法建立织构型水润滑推力轴承的流体动压润滑模型,采用双向流固耦合方法计算润滑流场与材料变形之间的相互作用.随后,以承载力最高和摩擦力最低为目标,采用响应曲面与非支配排序遗传算法相结合的多目标协同优化方法,对4种非金属材料的织构型推力轴承进行优化.结果 随着轴承材料弹性模量的降低,轴承内最高压力值逐渐降低,最大变形逐渐增加,且最优织构覆盖率值逐渐减小.当织构覆盖率为20％时,轴承材料对最优织构深度值无明显影响;当织构覆盖率增至40％及以上时,随着轴承材料弹性模量的降低,最优织构深度值逐渐增加.在同一轴承材料下,最优织构参数之间相互影响,随着织构覆盖率的增加,最优织构深度值逐渐增大.对于碳化硅陶瓷和尼龙等弹性模量较大的轴承材料,优化后,轴承内流体最高压力明显提升;对于超高分子量聚乙烯和赛龙等弹性模量较小的轴承材料,优化后,高压区面积明显增大.结论 轴承材料对轴承润滑性能及最优织构参数均有明显影响,且最优织构参数间相互影响.经过对织构型水润滑推力轴承的多目标协同优化,轴承润滑性能明显改善.     

超高速动静压推力轴承特性优化分析

利用有限元法和复合形法对一种新型结构的超高速动静压推力轴承进行了静态、动态性能计算和重要参数的优化设计,在保证轴承承载能力的情况下,有效地降低了摩擦功耗.计算结果对降低超高速旋转机械的摩擦功耗和温升具有一定的理论意义和较大的实用价值.     

立磨主轴装配和轴承游隙的测量与调整研究

针对某新型立磨关键核心部件主轴装置结构特点和装配精度要求,论述了主轴装置的装配方法及顺序,研究了立磨主轴轴承游隙的测量和调整方法。实践表明:该方案科学合理,有效保证了产品的装配质量和工期要求。     

大尺寸扇形静压推力轴承润滑性能的数值分析

针对重型装备中所应用的大尺寸工作台静压推力轴承的润滑问题进行了研究,建立了模拟静压轴承本体及导轨内部三维流动的数学模型及边界条件,并利用CFD(Computational Fluid Dynamic)原理,采用FLUENT软件和有限体积法对扇形腔的静压轴承内部流体压力场及速度场进行了仿真和计算,得到了静压轴承内部的流速及压力分布.通过该仿真程序可以模拟出不同参数下静压轴承的润滑性能,可提前实现对大尺寸静压轴承润滑的特性的预测.     

立磨及其传动装置技术的现状和趋势

本文介绍了立磨及其传动装置技术的现状,分析传动装置技术水平是影响立磨大型化、规模化发展趋势的重要因素。提出了多分流均载技术、双行星传动形式等新技术,采用“建模＋齿面接触仿真＋计算机分析调整＋精密数控切削”新工艺,精密制造大规格螺旋锥齿轮等,实现5～6MW的超大型立磨传动装置。     

局部织构无限长可倾瓦推力轴承流体动压润滑分析

目的 研究局部凹坑织构对无限长可倾瓦推力轴承的流体动压润滑性能的影响.方法 基于质量守恒空化边界条件的雷诺方程,建立了局部凹坑织构无限长可倾瓦推力轴承动压润滑二维理论模型.采用多重网格法求解雷诺方程,模拟局部凹坑织构无限长可倾瓦推力轴承的流体动压分布,分析局部织构比、位置比、深度、水平间距及数量对流体动压润滑性能的影响...     

油垫结构尺寸对某种立式车床静压推力轴承的温度场影响

基于某型车床的静压推力轴承,在不改变其油腔形状条件下,研究了其油腔深度以及其封油边尺寸对静压推力轴承在运转过程中温度场的影响。结果表明:油腔深度对温度场的影响最大,封油边宽度对温度场的影响最小;为使静压轴承温度场最低,封油边最佳尺寸为10 mm,油腔深度最佳为10 mm。     

流固耦合作用的高速精密轧辊磨头动静压轴承油膜性能研究

根据一种高速精密轧辊磨床可调式动静压轴承的工作原理求出其在不同接触状态时所受的接触力。采用双向流固耦合分析方法,对轴承处于正常挤压、极限松弛和极限挤压状态时在不同供油压力情况下的轴承润滑油膜的压力分布及其静力学分析,用以满足国产高速精密轧辊磨头综合测试实验的要求。结果表明:随着轴承供油压力的增大,轴承油膜的油膜压力增大,轴承的形变量减小;随着轴承挤压程度的加深,轴承的油膜压力增大,应变加剧;随着主轴旋转速度增大,轴承油膜的油膜压力增大。     

先进技术在炉卷轧机油膜轴承润滑系统的应用

一流的技术、先进的油膜轴承润滑设备,应用于安钢炉卷轧机,保证了设备的自动化运转,延长了油膜轴承的使用寿命,提高了系统的稳定性,提高了轧机作业率,提升了炉卷产品的形象,取得了显著的经济效益,为安钢炉卷轧机推行的四大品牌战略提供了强有力的保证。     

不同节流方式的静压轴承承载性能研究

静压轴承节流器对轴承的承载能力和油膜刚性起决定性作用.根据静压轴承节流作用机理,推导和建立毛细管、小孔、滑阀反馈、薄膜反馈4种节流方式下的静压轴承承载能力和油膜刚性的数学模型,对4种节流方式下的静压轴承油膜承载性能进行计算与分析.计算结果表明:采用固定节流器的静压轴承油膜刚性较差、承载能力低,采用可变节流器的静压轴承承载能力较高,理论上可达到无穷大的油膜刚度.     

考虑粗糙度的水润滑复合微织构推力轴承性能分析

目的 改善摩擦副润滑性能,研究考虑表面粗糙度时复合微织构参数对推力轴承性能的影响,同时通过实验进一步说明复合微织构的减摩作用机理。方法 建立表面粗糙度模型、复合微织构的水膜厚度方程和推力轴承的广义雷诺方程,研究不同复合微织构形状和排列方式推力轴承的性能。通过摩擦磨损实验验证复合微织构形状对轴承润滑性能的影响。结果 复合微织构有效改善了摩擦副的摩擦学性能,在15种复合微织构和2种单一织构中,复合微织构的承载性能均优于单一鱼形和圆形织构,圆形复合鱼形微织构具有较好的润滑性能;当不同微织构沿周向排列时获得了较好的润滑参数,相较于径向排列,其承载力提升了45.45%;考虑表面粗糙度时,轴承的润滑性能得到提高,当尺度系数为0.002 2、分维系数为2.6时,轴承获得了较好的润滑性能,相较于未考虑粗糙度时其承载力得到提高。结论 实验得出与理论相同的结论,圆形复合鱼形微织构具有较好的承载力和减摩性能,合适的复合微织构参数可以有效提高水润滑推力轴承的润滑性能,降低摩擦因数。     

界面滑移对阶梯滑块轴承润滑行为的影响

目的 研究入/出口阶梯面界面滑移对阶梯轴承油膜厚度和摩擦因数的影响。方法 通过建立考虑入/出口阶梯面不同程度的界面滑移的一维阶梯滑块模型,求解不同入/出口滑移比例下的油膜厚度和摩擦因数。在阶梯滑块工作面制备含氟类金刚石涂层（F-DLC）,在平行间隙条件下研究了有无含氟类金刚石涂层对油膜润滑性能的影响,并与理论计算结果进行比较。结果 当滑移只发生在入口阶梯面时,随着滑移程度的增大,油膜厚度增大,摩擦因数减小;当滑移只发生在出口阶梯面时,随着滑移程度的增大,油膜厚度减小,摩擦因数减小。当润滑油在入口和出口阶梯面均发生滑移时,会产生油膜厚度及摩擦因数同时减小或油膜厚度增大而摩擦因数减小2种结果。试验结果表明,F-DLC涂层阶梯滑块的膜厚最大且摩擦因数最小,没有涂层的结论与之相反。产生这一特殊现象是由于润滑油在阶梯滑块入口区和出口区的滑移程度不同。由于激光加工形成了微凸体结构以及F-DLC涂层的协同作用,入口区的滑移程度比出口区的大,从而膜厚增大;同时滑移的存在使其摩擦因数降低。结论 在入/出口的界面滑移对阶梯滑块轴承的影响下,会产生2种结果,得到了可以同时满足油膜承载力增大且摩擦因数减小的入...     

冷冲压模具局部湿式润滑压边圈结构的研究和应用

针对冲压件生产过程中钣金油膜厚度超差造成包边溢胶、涂装缩孔及增加企业油耗成本等问题,介绍了一种新型局部湿式润滑压边圈结构,此结构通过整合液压与PLC电控技术,在压边圈深拉伸区域设置局部喷油装置,喷油范围覆盖压边圈型面与拉伸槽,形成局部湿式润滑压边圈结构。该结构的运用为冲压厂取消机生产,通过控制油液来源以改善车身溢胶、涂装缩孔及降低油耗成本奠定基础。同时,可根据制件的成形特性进行局部润滑,解决了门内板等深拉伸制件批量生产过程易出现缩颈或开裂的问题,降低质量外溢风险。可为汽车模具设计及降低冲压厂运行成本提供参考。     

孔式环面深浅腔液体动静压轴承的结构及稳定特性研究

孔式环面节流深浅腔液体动静压轴承精度高、刚度大、寿命长、吸振抗震性能好,广泛用于精密及高速加工机床的主轴。介绍孔式环面节流深浅腔动静压轴承的结构特点及工作机制,分析了该动静压轴承的刚度;为了满足动静压轴承多年连续使用而不需维修的生产需要,提出了该动静压轴承的稳定性判据。     

基于FLUENT仿真的静压气浮轴承的研究

静压气浮轴承的气膜厚度非常薄,与轴承直径之间相差几个数量级,给气体轴承FLUENT仿真带来了困难。通过对气体轴承建模,并根据对称性原理,采用了"半模型"仿真法;又借助FLUENT命令流功能,提出了命令流建模仿真方法。借用以上方法,仿真了静压气体轴承承载力与平均半径间隙的关系,不但简单快捷,还提高了结果的准确性。得出结论:存在最佳的平均半径间隙使静压径向轴承承载力最大,这个值随着轴承其他参数的不同而不同。     

油水两相流润滑轧机油膜轴承的摩擦行为分析

目的研究含水润滑油对轧机油膜轴承的摩擦学性能的影响。方法选取轧机油膜轴承为研究对象,利用油水两相流体数学模型和弹流润滑方程研究轧机油膜轴承在等温条件下的润滑特性,分析油水两相流体润滑膜的压力、膜厚分别随含水率、滑滚比、轴颈间隙、主轴转速和轧制力的变化关系。结果水介入润滑油之后,随着含水率的增加,油水两相流体的黏度先增加,在含水率为30%左右时达到最大值(0.08 Pa·s),之后又迅速减小,直至接近于纯水的黏度(0.001 Pa·s)。当含水率为30%时,无量纲膜厚达到最大值(0.82),当含水率为90%时,无量纲膜厚达到最小值(0.68)。结论随着含水率的增加,油水两相流体由油包水流型转化为水包油流型,压力变化不大,膜厚先增加后减小,作为润滑剂,油包水流型比水包油流型具有更好的润滑性能,且在流型转变点处的润滑性能最优。随着滑滚比和轧机油膜轴承主轴转速的增加,压力减小,承载能力减弱,膜厚增加,润滑性能增强。随着轴颈间隙和外部轧制力的增加,压力增加,承载能力增强,膜厚减小,润滑性能减弱。