考虑弹流润滑效应的三点接触球轴承刚度特性分析

为获得润滑状态下三点接触球轴承更为准确的刚度特性,应考虑弹流润滑效应对轴承刚度的影响。文中基于拟静力学模型考虑高速离心力和陀螺力矩效应,根据给定轴承的结构参数和工况,计算滚动体与内外圈的法向接触载荷和各部件的运动速度。将拟静力学模型的计算结果和润滑介质参数代入弹流润滑模型,求解出滚动体与内外圈之间的压力分布和油膜厚度分布。进一步研究了转速、轴向载荷和润滑油的初始黏度对油膜压力和最小油膜厚度的影响。基于弹流润滑理论分析了转速和轴向载荷对轴承接触刚度、油膜刚度及综合刚度的影响。结果表明：转速的提高会大幅增加润滑油膜的整体厚度;润滑油初始黏度的增大会增加油膜厚度;随着轴承转速的提高,轴承的整体轴向刚度和轴向油膜刚度减小;随着轴向载荷的增大,轴承轴向刚度和轴向油膜刚度增大,且差值变化不大。     

高速铁路轴箱轴承接触润滑机理

基于高速铁路客车轴箱系统多界面接触力学分析模型,在轴箱轴承工况条件下,分析轴箱轴承滚动体与内、外圈间的接触载荷分布情况;建立高速铁路客车轴箱双列圆锥滚子轴承脂润滑弹流模型,并采用有限差分法数值解法。数值计算结果与最小膜厚公式获得的最小膜厚度进行比较,而最大润滑压力与相应的赫兹应力进行了比较。结果表明,在给定运行工况条件下,随着运行速度的增大,轴承滚道润滑接触形成的油膜压力减小,油膜增大;而当轴承载荷增大时,其油膜厚度减小,润滑压力增大。     

滚子偏斜工况下的圆柱滚子轴承弹流润滑分析

以存在滚子偏斜工况的圆柱滚子轴承为研究对象,基于轴承拟静力学模型与有限长线接触弹流润滑模型建立圆柱滚子轴承弹流润滑理论计算模型,并基于力学特性分析工况参数对圆柱滚子轴承滚子与滚道接触区域润滑性能的影响,结果表明：力矩载荷作用后,油膜压力与油膜厚度呈非对称分布;力矩载荷越大,油膜压力和油膜厚度的偏斜程度越明显,易导致轴承润滑性能恶化;径向载荷和内圈转速越大,油膜压力偏斜程度越小。     

超高转速条件下主轴轴承内部油膜阻尼研究

在受力分析的基础上,利用弹性流体动力学润滑理论和多种网格法,计算超高转速条件下主轴轴承内部球滚动体与内、外滚道之间的润滑油膜厚度,以及轴承内部的润滑油膜阻尼。结果表明,超高转速条件下,转速增加,轴承内部弹流润滑油膜阻尼减小,这不利于减小转子系统的动态响应;径向预载荷增加,轴承内部弹流润滑油膜阻尼增加,有利于减小转子系统的动态响应。超高转速条件下,运行速度和径向预载荷对轴承内部润滑油膜阻尼的影响较大,在研究超高速电主轴轴承-转子系统动力学和动态响应时,应充分考虑油膜阻尼的影响。     

基于Romax的双列调心滚子轴承接触特性分析

以风电机组用大型双列调心滚子轴承为研究对象,基于Romax软件分析外部载荷作用下轴承内部载荷、应力及油膜厚度的分布情况。研究结果表明：轴承受载后,两列滚道各有将近一半的滚子承受载荷,但是两列承载滚子数量和承载滚子的位置角范围不同,两列滚道受到的载荷和应力不同,出现了偏载现象;滚子与滚道之间的接触面积为椭圆,椭圆的短轴部分沿滚子母线方向,椭圆的长轴部分沿滚子滚动的方向;球面滚子两端无应力集中现象;油膜分布规律与应力分布基本一致,最小油膜厚度出现在应力最大位置处。该研究结果可为轴承结构参数优化提供参考。     

自旋对角接触球轴承弹流润滑与油膜刚度的影响

根据角接触球轴承自旋运动特征,同时考虑弹流润滑效应,建立角接触球轴承考虑自旋运动的弹流润滑模型;采用多重网格法求解弹性变形,利用有限差分法迭代求解雷诺方程,得到较为精确的数值解;分析不同赫兹接触压力、滚道表面粗糙度下自旋对角接触球轴承弹流润滑和油膜刚度的影响。结果表明：考虑自旋时随着Hertz接触压力、自旋角速度增大,油膜厚度减小,油膜压力增大,油膜承压区域呈细长状,并向接触中心靠近;随着滚道表面粗糙度幅值增大,油膜压力和膜厚均出现了波动,且考虑自旋运动时,轴承油膜厚度明显减小,油膜局部压力峰值更大;随着卷吸速度、润滑油黏度增大,油膜刚度减小,而考虑自旋运动时油膜刚度值更大;随着自旋角速度增大,油膜刚度逐渐增大。     

滚动轴承润滑状态的实验研究

滚动轴承润滑状态的实验研究表明，实际工况下轴承径难形成全膜，接触率一般在５０％－６０％之间，对部分膜测试发现，当接触率大于１０％时，工况参数（转速，载荷和温度）对接触率影响显著，小于１０％时影响径小。用哈姆罗克－道森公式计算的油膜厚度和实际油膜厚度差别显著。     

基于流热固耦合的止推轴承仿真与实验研究

在考虑止推轴承、止推盘和油膜之间流固热多物理场耦合的情况下,建立了止推轴承的模型。考虑瓦块和止推盘受力、受热形变的影响,模拟出了转速在2 000r/min、4 000r/min、6 000r/min和8 000r/min时不同轴向载荷下的平均油膜厚度曲线。通过比较模拟曲线与实际测量曲线[1],得出在低转速下,模拟出的平均油膜厚度与实验所得相当吻合,并得到了油膜的压力分布图、厚度分布图和瓦块的温度云图,为推力轴承的设计以及旋转机械轴位移故障的准确诊断提供理论依据。     

空间应用高速转子轴承润滑特性分析

针对空间用高速转子轴承的润滑失效问题,综合考虑接触几何、真实粗糙表面形貌、弹性变形、润滑剂流变特性以及滚珠高速自旋特性等因素的影响,建立角接触球轴承的混合润滑统一模型;分析转速、载荷、真空、高低温等工况环境条件对轴承微观传动界面接触与润滑特性的影响规律,并针对算例给出各种润滑状态之间的临界转速。结果表明:随着转速的提高,轴承接触界面润滑状态逐渐改善;除了极低转速,轴承接触界面压力峰值总体随载荷增大而增加;油膜厚度随着大气压强的增大而增大,界面压力峰值随着大气压强的增大而减小;油膜厚度随着温度的增加而减小,界面压力随温度的升高而增大;低速条件下离心力、微重力引起的入口区域乏油对润滑特性影响较小。     

船舶可倾瓦推力轴承工况参数对润滑特性的影响

为研究船舶工况参数对可倾瓦推力轴承稳态和瞬态润滑特性的影响,利用Matlab建立船舶可倾瓦推力轴承热弹流体动压润滑计算模型,考虑轴瓦的热弹性变形,联立黏温方程、能量方程、油膜刚度和阻尼系数方程求解模型,研究热弹性变形以及不同载荷和转速情况下船舶可倾瓦推力轴承的润滑特性。结果表明：考虑热弹性变形时,最小油膜厚度增大,最大油膜压力和最高油膜温度降低;在正常运行工况条件下,轴瓦的热弹性变形有利于改善推力轴承的润滑性能,轴承设计时应考虑材料的抗压性和耐热性;在转速不变时随着载荷的增大,最小油膜厚度降低,最大油膜压力、温度、油膜刚度和阻尼均增加,需要特别注意重载工况下轴承的动压润滑状况;在载荷相同的情况下,随着转速的提高,油膜厚度和油膜温度增大,油膜压力变化不明显,油膜刚度和阻尼随转速增大而降低,在转速较低时下降较为明显。研究结果为优化轴承设计、提高轴承运行的可靠性和稳定性提供参考。     

PHYSICS-BASED SIMULATION OF HIGH SPEED MACHINING

Computer simulation of high speed machining processes can provide a unique insight and reduce the number of design iterations required to advance and optimize the process. Predictive modeling of high speed machining of exotic materials has been hindered by the nonlinear behavior of this type of materials at extremely high strain, strain rate, and temperatures. This paper presents a physics-based modeling technology that includes the change in the material constitutive equation and the friction characterization at cutting speeds up to 400 m min^-1. The dependence of the accuracy of the predicted parameters, such as the chip formation on cutting forces, chip/tool/workpiece interface temperature, stress and strain distributions are also discussed. The fundamentals of metal cutting were utilized to understand the effect of parameter changes in regimes that are outside current empirical knowledge databases.     

大型电机现场动平衡试验研究

介绍船用重型低频电机转子现场动平衡的方法和实践经验。根据大型转子低速大质量的特点,在动平衡实践中,采用了以振动测试技术、数字信号处理和计算机技术相结合的现场动平衡测试手段,来消除电机转子不平衡产生的振动。并编写了相关的计算机处理程序。实验结果表明,该方法可以现场解决电机不平衡质量问题,达到综合降你电机振动的效果。     

DYNAMIC DESIGN OF VARIABLE SPEED PLANAR LINKAGES

A method for improving dynamic characteristics of planar linkages by actively varying the speed function of the input link is presented. Design criteria and constraints for the dynamic design of variable speed planar linkages are developed. Both analytical and optimization approaches for determining suitable input speed functions to minimize the driving torque, the shaking moment, or both simultaneously of planar linkages, subject to various design requirements and constraints, are derived. Finally, some examples are given to illustrate the design procedure and to verify its feasibility.     

AMT离合器结合速度的精确控制

提出了一种新的控制液压缸执行速度的方法,将柱塞的速度控制通过离散的精确位移来实现。ＡＭＴ（电控机械式自动变速器）车辆离合器的操纵机构广泛采用液压缸,然而液压缸的动作受实际中许多因素的干扰,如：液压油粘度变化,离合器弹簧回复力变化等,这给它的控制带来了难度。试验证明,该法使离合器能可靠地以任意精确速度结合,有很强的容错能力。     

高速重负荷磨削机理的试验研究

钢坯磨削是应用广泛的高效磨削方法,目前国内线年进行表面磨削的钢坯超过百万吨。通过理论研究提高其技术水平将具有重要的理论和实际意义。本文以40～80m/s、1000～6000N的磨削试验为基础,讨论了工艺参数对磨削功率、金属切除率、磨削力比等的影响,并进而对钢坯磨削机理进行了一些探讨。研究表明采用高速重负荷磨削是发展我国钢坯磨削技术的有效途径,为高效钢坯磨床的设计提供了磨削数据,同时揭示了若干高速重负荷磨削的特点和规律。     

ELECTRICAL DISCHARGE DIAMOND GRINDING OF HIGH SPEED STEEL

A combination of two machining processes (i.e., a hybrid process) has a potential to improve process performance. This paper reports on experimental investigation of the electrical discharge diamond grinding process that combines mechanical grinding with electrical discharge machining. In this process, the workpiece is simultaneously subjected to heating, by electrical sparks bridging the gap between the metallic wheel bonding material and the work, and abrasion by diamond grains. The effect of current, voltage, pulse-on-time and duty factor on the grinding forces and the material removal rate while machining high speed steel workpiece, are investigated. The spark discharges facilitate grinding by thermally softening the work material in the grinding zone, and consequently decreasing the nromal force. It is observed that the material removal rate increases with an increase in current and pulse on-time, while it decreases with an increase in voltage and duty factor. These independent parameters are also found to significantly influence the grinding forces.     

高速旋转电弧传感器的数学模型

以气保护焊接系统的数学模型和HALMOY焊丝熔化模型为基础,对高速旋转电弧传感器进行数学建模。利用该数学模型模拟焊接电流、弧长和焊丝伸出长度随时间的变化规律。实际焊接试验显示,模拟焊接电流与实际焊接电流波形高度吻合,说明建立的数学模型是准确的。结果表明,高速旋转电弧焊接时,弧长的变化较焊丝伸出长度的变化更为显著。利用每个电弧旋转周期内左半周与右半周平均电流值的差,可以判断焊枪的偏差量及其方向,同时还可根据平均电流值的大小来检测角接终止点。所建立的模型对于高速旋转电弧传感系统的设计具有指导意义。     

摆线针轮行星传动减速器可靠性评价体系的研究

在对影响摆线针轮行星传动减速器可靠性的各种因素进行深入研究的基础上,针对国产减速器的故障失效的条件和原因,建立了一套适应于国产各类摆线减速器的现场可靠性评价体系,并对实际产品进行了考核,考核体系比较客观地反映产品的可靠性水平,并为工厂产品改进提供了方向。     

HIGH SPEED MILLING OF GRAPHITE ELECTRODE WITH ENDMILL OF SMALL DIAMETER

Graphite becomes the prevailing electrode material in electrical discharging machining (EDM)currently.Orthogonal cutting experiments are carried out to study the characteristics of graph- ite chip formation process.High speed milling experiments are conducted to study tool wear and cutting forces.The results show that depth of cut has great influence on graphite chip formation.The removal process of graphite in high speed milling is the mutual result of cutting and grinding process. Graphite is prone to cause severe abrasion wear to coated carbide endmills due to its high abrasive- ness nature.The major patterns of tool wear are flank wear,rake wear,micro-chipping and breakage. Cutting forces can be reduced by adoption of higher cutting speed,moderate feed per tooth,smaller radial and axial depths of cut,and up cutting.     

基于转速扰动策略的行星齿轮传动系统的混沌控制

基于行星齿轮传动系统纯扭转非线性动力学模型,采用转速扰动的策略实现了行星齿轮传动系统混沌运动的周期稳定化。对于系统未知,且转速允许变动量很小的情况,运用最优参数控制方法计算转速扰动量变化值,实现了转速小扰动要求下的行星齿轮传动系统的混沌控制。对于系统已知,且转速允许变动量相对较大的情况,提出了一种所谓参数大扰动控制方法,并以输入转速为扰动控制量,通过转速大扰动策略,同样实现了行星齿轮传动系统的混沌控制。