超声滚挤压轴承套圈表面残余应力预测模型建立

为实现对超声滚挤压轴承套圈表面残余应力的合理预测,以轴承套圈为研究对象,进行正交试验设计,分别建立了残余应力与各加工参数之间的传统BP神经网络、改进BP神经网络和遗传算法优化BP神经网络(GA-BP)数学预测模型.通过对三种预测模型进行对比分析,结果表明,轴承套圈表面残余应力预测模型预测精度由高到低依次是GA-BP、改...     

超声滚挤压轴承套圈的表层性能预测模型建立及工艺参数优化

采用超声滚挤压技术对轴承套圈进行表面强化,为了提高其表层性能,实现对工艺参数的优化控制,以轴承套圈材料42CrMo钢为研究对象,通过超声滚挤压正交试验,建立了轴承套圈表层性能与加工参数(主轴转速、进给速度、振幅和静压力)之间的径向基(RBF)神经网络预测模型,并采用方差分析法和田口算法分析了工艺参数对表层性能(表面粗糙...     

超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度响应曲面预测模型

为了降低轴承套圈表面粗糙度,对轴承套圈进行超声滚挤压加工试验研究,选取工件转速、工具头进给速度、预挤压力3个加工参数,采用单因素法分别研究各参数对轴承套圈表面粗糙度的影响规律。结果表明,预挤压力对试样表面粗糙度的影响最大,工件转速对试样表面粗糙度的影响次之,进给速度对试样表面粗糙度的影响较小。采用二阶响应曲面的方法,建立超声滚挤压3个加工参数与表面粗糙度之间的预测模型,并验证了模型的准确性;根据极值必要条件对轴承套圈表面粗糙度预测模型进行分析,确定了超声滚挤压加工最优加工参数,得出试验值与预测值之间的误差为2.32%。     

超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度数学模型对比分析

为了提高超声滚挤压轴承套圈的表面性能,以轴承套圈为研究对象,通过超声滚挤压试验,对试验结果进行数理统计分析,研究加工参数对超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度的影响;再对超声滚挤压试验进行正交试验设计,将超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度与各加工参数相互匹配,建立响应曲面和BP神经网络模型,两个模型试验结果与预测结果的对比表明所建立的轴承套圈表面粗糙度BP神经网络模型的相对误差控制在4. 5%左右,最大误差不超过5. 06%,预测结果具有更高的可信度,且优于响应曲面模型预测结果,可以进行不同超声滚挤压参数的轴承套圈表面粗糙度的预测。     

轴承套圈表面超声滚挤压加工硬化模型

为了提高轴承表层性能,获得较好的表面硬度,对超声滚挤压加工强化处理后的轴承套圈进行显微硬度测试,研究静压力、工件转速、进给量3个主要加工参数对轴承试样表面层硬度、硬化层深度的影响规律,建立了超声滚挤压轴承套圈表面加工硬化回归模型,并验证了模型的准确性。研究结果表明,轴承套圈表面硬化层深度可达250μm,表面硬度随静压力的增大而增大,随进给量的增大而减小,随转速的增大先增大后减小;其中静压力对硬度和硬化层深度的影响最大,进给量次之,转速影响相对较小;使用所建立的表面硬度模型进行预测的结果与试验结果最大误差为1. 29%,说明该模型可用于不同工艺参数下轴承套圈表面硬度的预测和优化。     

基于MOABC算法的超声滚挤压轴承套圈工艺参数优化

为找到超声滚挤压轴承套圈时加工参数的优化控制范围,通过设计正交试验,分析了加工参数对轴承套圈各表层性能的影响规律。建立了指数回归和二阶响应回归方程的预测模型,并验证了其准确性。通过MOABC算法对预测模型进行优化,得到最优的加工参数域及表层性能参数域。结果表明,加工参数对表面粗糙度的影响为转速>静压力>进给速度>振幅;对残余压应力影响的显著性为振幅>转速>静压力>进给速度;对硬度影响的显著性为振幅>静压力>进给速度>转速。通过试验值与预测值的对比,指数回归预测模型的误差均小于二阶响应回归。最后得到最优加工参数域：转速[280,350] r·min^-1、进给速度[14,20] mm·min^-1、振幅[20,25]μm、静压力[470,600] N;最优表层性能参数域：表面粗糙度[0.486,0.548]μm、残余压应力[910,1025] MPa、硬度[711,717] HV。     

风电轴承套圈超声滚压强化残余应力形成规律分析

为提高风电轴承套圈的疲劳强度,以风电轴承套圈为研究对象,选取超声滚压强化的静压力、振幅、工件转速和进给速度为主要工艺参数,进行风电轴承套圈的超声滚压强化试验研究。分析了不同工艺参数强化后的表面残余应力变化规律。结果表明:静压力对超声滚压强化表面残余应力值影响最大,较大的振幅对静压力作用效果有显著增强,工件转速与进给速度对残余应力值的影响具有一定交互关系,且一定范围内低转速高进给速度能预置更大的残余应力。所建立的响应面模型拟合度可达94. 84%,单因素最大相对误差6. 88%,可作为强化后风电轴承套圈表面残余应力控制的参考。     

强化研磨轴承套圈残余应力的分析

为了得到残余应力在深度方向的分布关系,对6组不同强化研磨加工时间下的试样进行了金相分析,推导出了强化研磨时间对强化层厚度的影响规律。经过SEM分析,对强化层进行了分区,解释了强化研磨产生残余应力的实质原因。然后对强化研磨残余应力场进行检测,并对应力释放造成的影响通过弹性理论计算并加以修正。结果表明强化研磨工艺喷射比较均匀,随着测量深度地增加,残余应力值随之增加。在30μm深度以上,残余压应力衰减很快,在120μm深度左右,基本上没有残余应力,在150μm~180μm之间,残余应力会由压应力转变为拉应力。     

基于超声滚压加工的轴承内圈表层残余应力研究

为了研究超声滚压加工参数与轴承内圈表层残余应力之间的关系,建立有限元模型,分析内圈超声滚压加工过程中残余应力分布规律,并对轴承内圈进行超声滚压加工试验,通过单因素试验和正交试验相结合的方式,研究各个参数对轴承内圈表层残余应力的影响规律。结果表明,超声滚压加工技术可以实现轴承内圈塑性强化作用,提高其表层残余压应力,且超声滚压加工中的静压力参数对轴承内圈表层残余应力的分布影响最大,其次是主轴转速,影响最小的是横向进给量。     

基于交互作用的超声滚挤压轴承套圈加工参数优化北大核心CSCD

以42CrMo钢为研究对象进行超声滚挤压正交试验,实现加工参数的优化控制。利用基于熵权理论建立的加工参数与表层性能之间的隶属函数评价关系,分析了加工参数对表层性能的显著性;根据交互作用最大隶属度原则,分析了加工参数间的交互作用,得出最优加工参数组合,并通过建立指数回归模型进行验证。结果表明:加工参数对表层性能的影响程度依次为:进给速度>静压力>振幅>转速;进给速度与静压力之间的交互作用的影响最大,进给速度与振幅、振幅与静压力次之,转速与进给速度、振幅、静压力的影响最小;最优加工参数为转速为550 r·min^(-1)、进给速度为55 mm·min^(-1)、振幅为5μm、静压力为480 N,对比验证误差均控制在5%以下,实现了表层性能的全局最优。     

温挤压工艺加工轴承套圈

温挤压成形工艺适合加工高碳轴承钢。这里介绍了6种高碳轴承套圈温挤压的工艺方案和相应的模具设计。     

冷滚打成形表层残余应力模型建立

为提高冷滚打成形工件的表面性能,实现对冷滚打成形过程中残余应力的控制,以渐开线花键为研究对象,采用轮廓法测量冷滚打成形花键齿廓不同位置的残余应力,依据实验结果采用响应曲面法建立冷滚打成形花键齿廓齿根处、分度圆处和齿顶处的残余压应力峰值和残余压应力层深与冷滚打成形参数的关系模型,对比分析了实验结果与模型的预测结果。研究表明所建立的残余压应力峰值模型的最大预测误差为3.3%,残余压应力层深模型的最大预测误差为6.1%,预测结果具有较高的可信度,可以进行不同冷滚打成形参数的齿廓空间残余应力和残余压应力层深度的预测。     

轴承套圈硬车削过程中的残余应力模拟及试验研究

为了研究在小进给量条件下风电机组轴承硬态车削加工后表层残余应力的分布规律,基于大型非线性有限元分析软件ABAUQS,采用合理的材料流动应力本构模型,对风电机组轴承硬态车削过程进行了有限元仿真,获得了硬态车削加工后轴承的表层残余应力。将在不同的背吃刀量和刀具前角参数下的获得的残余应力仿真值与试验测量值进行对比,结果表明:仿真结果与实验结果吻合,通过硬车削加工可以获得400~800 MPa的残余压应力,残余压压力的深度可达0.04~0.08 mm。     

超声滚挤压风电轴承材料表面粗糙度加工参数敏感性研究

为了确定给定范围内的超声滚挤压风电轴承材料表面粗糙度加工参数的最优区间,以42CrMo钢风电轴承材料试样为研究对象,开展超声滚挤压表面粗糙度试验,基于试验结果构建表面粗糙度指数函数预测模型,分析加工参数对表面粗糙度及其灵敏度的影响,确定加工参数的稳定域和非稳定域,优选出最佳的超声滚挤压42CrMo钢表面粗糙度加工参数区...     

轴承套圈反挤压成形参数的数值模拟

为优化模具结构,减少缺陷的产生,研究了轴承套圈反挤压过程中的应力、应变和载荷.以某轴承型号为例,使用Deform软件对轴承套圈反挤压过程进行数值模拟,比较了不同的冲头倒角和料芯厚度与冲头载荷之间的关系.结果显示,冲头倒角在4mm时载荷最小,料芯厚度小于7.5mm时冲头载荷显著增大.实际生产结果表明,使用模拟参数设计的模...     

套圈温挤压

上海轴承锻造厂进行温挤压轴承套塔形成形工艺的研究,使热锻工艺加工余量大、材料利用率低、能量消耗多、劳动条件差等缺点得以克服。一次温挤成形可生产内外套圈各一只,在上海轴承行业属首创。温挤后,锻坯几乎没有氧化脱碳,表面硬度在HRB98～100左右,不必再退火。材料利用率从原来的42.5％提高到53.8％,锻坯每套材料消耗降低38.3克,     

滚锥轴承套圈滚道超精研工艺参数的选择

高速铁路的发展,对与之配套的铁路轴承提出了更高的要求,需进一步提高滚锥轴承的寿命,降低振动与噪声。通过对滚锥轴承套圈滚道终加工采用的超精研磨机理和超精研磨加工原理的分析,对滚锥轴承套圈滚道超精加工油石参数进行试验研究,选择出滚锥轴承套圈滚道超精加工合理工艺参数,从而有效的降低了滚锥轴承滚道表面粗糙度,提高了滚锥轴承滚道表面质量,取得了较好的效果。     

轴承套圈挤压凸模失效分析及改进措施

针对目前大多轴承厂家的套圈的冷挤压过程中，凸模头部损坏非常突出的情况，对各工艺作出具体的分析，并提出解决措施。