基于多岛遗传算法的轴承精超工艺多目标优化

为提高角接触球轴承内圈沟道精超加工精度及效率,利用ISIGHT优化软件对角接触球轴承内圈沟道精超工艺进行了多目标优化研究.首先通过正交试验得到一组样本点;然后采用二次多项式响应面法建立以工件转速、油石压力、油石摆动频率及超精时间等主要工艺参数为输入变量,以轴承内圈沟道表面粗糙度和沟道圆度误差为输出变量的多目标优化代理模型;最后,基于多岛遗传算法对多目标优化代理模型进行优化,得到一组最优精超工艺参数组合及结果预测值.试验结果表明:经过优化得到的表面粗糙度值比优化前的表面粗糙度值降低了15.244％,沟道圆度误差值比优化前的圆度误差值降低了14.87％,并且加工效率提升了21.43％,优化效果显著.     

表面特性对灵敏轴承摩擦力矩的影响分析

影响轴承摩擦力矩的因素很多,其中轴承工作表面特性对摩擦力矩的影响最为显著。分析了表面粗糙度、可润湿性、表面硬度、沟道圆度和表面缺陷等因素对轴承摩擦力矩的影响。附图2幅,参考文献3篇。     

滚动轴承加工质量与振动的综合分析

考虑到数据信息的不完备和单一研究方法的局限性,采用粗集理论属性重要性分析、模糊集合贴近度分析和灰关联分析,通过试验研究,比较并评价不同性质的加工质量指标对轴承振动的影响程度,找出了各加工质量指标对滚动轴承振动影响较大的因素。这些因素的重要程度排序依次为:内圈沟道曲率半径、外圈沟道曲率半径、内圈沟道形状误差。     

机器人用四点接触球轴承旋转精度影响因素

针对机器人用四点接触球轴承旋转精度难以预测和控制的问题,提出了同时考虑轴承内圈沟道和外圈沟道圆度误差的轴承旋转精度数值计算方法。根据轴承内部元件运动学和几何学关系建立轴承旋转精度数值计算模型。使用MATLAB编写轴承旋转精度求解程序,得到内圈沟道圆度误差幅值和谐波阶次、外圈沟道圆度误差幅值和谐波阶次、钢球直径偏差及钢球个数对轴承旋转精度的影响规律。进行了轴承旋转精度试验,验证了仿真结果的正确性。轴承旋转精度涉及很多指标,所研究的四点接触球轴承旋转精度衡量指标指轴承外圈径向跳动。结果表明：轴承外圈径向跳动随着内外沟道圆度误差幅值的增大先平稳后快速增大,随着内圈外沟道圆度误差谐波阶次的增大呈现周期性变化,随着钢球直径偏差的增大呈线性减小,随着轴承内部钢球个数的增大呈指数减小。所建模型解决了四点接触球轴承旋转精度难以进行理论求解的问题,能够准确预测轴承的旋转精度,为四点接触球轴承的精度设计提供了理论基础。     

离子溅射WS2涂层对轴承性能的影响

以6308 ETN1深沟球轴承为例,采用射频溅射离子镀膜工艺对其沟道表面进行离子溅射WS2处理,对镀膜前后轴承沟道圆度、沟形误差、表面波纹度、表面粗糙度、沟曲率、成品精度及游隙等的变化进行了测试分析,同时还试验研究了镀膜对轴承润滑性能的影响。     

基于ADAMS的轴承内圈内径形位公差检测装置研究

为了解决轴承智能化生产线工序间的在线检测问题,对工序间轴承内圈参数自动化检测的装置进行了研究;分析了影响轴承内圈内径各参数检测的误差因素,并对其进行了误差分析;基于虚拟样机技术和ADAMS动力学仿真软件对轴承内圈检测装置进行动力学分析,分析测量因素对轴承内圈内径参数检测圆度、垂直度和壁厚等的影响,并测量仿真过程中轴承下...     

水介质氮化硅全陶瓷滚动轴承磨损特性的研究

为研究氮化硅全陶瓷轴承在水中的磨损特性,制备了6202全陶瓷深沟球轴承,在水介质轴承专用跑合仪上进行不同温度水介质中的跑合试验。试验后利用TP-107轮廓仪对轴承内圈沟道表面粗糙度进行分析,利用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对轴承内圈沟道磨损形貌进行微观观察。结果表明:在水介质中跑合可降低陶瓷轴承内圈沟道的表面粗糙度值;轴承的磨损率随水介质温度的升高而增大。     

四点接触球轴承内外圈沟道圆度误差对旋转精度的影响

以四点接触球轴承为研究对象,针对四点接触球轴承旋转精度开展研究,提出了同时考虑轴承内圈和外圈圆度误差的轴承旋转精度数值计算方法。以轴承径向跳动量描述轴承的旋转精度,根据四点接触球轴承的结构特点及运动关系,构建了轴承径向跳动的数学模型,并基于Matlab编写程序进行仿真计算。结果表明,内圈沟道谐波阶次不变时,轴承的旋转精度会随着谐波幅值的增大而降低;当内圈谐波阶次为3即内圈沟道廓形为三棱圆时,轴承径向跳动最小,轴承旋转精度最高;当外圈圆度误差谐波次数与钢球的个数存在整倍关系时,外圈的径向跳动最大,当外圈圆度误差谐波次数是钢球个数一半的奇数倍时,外圈径向跳动的值最小。     

轴承沟道形状误差的最小二乘评定

结合轴承沟道形状误差的几何特性,提出了轴承沟道形状误差的最小二乘评定,详细阐述了利用最小二乘算法求解轴承沟道形状误差的过程和步骤。该算法采用最小二乘法拟合每条线轮廓的中心,得到一个空间圆及方程;求解空间圆与每条线轮廓所在平面的交点坐标;计算每条线轮廓上测点至所对应的每个交点的距离中最大值和最小值之差,从中找到最大极差值,即得到包容整个轴承沟道的最小二乘形状误差值。该算法简单明确,具有精度高、易于计算机程序实现、易于推广应用等特点。     

圆柱滚子轴承滚道圆度误差对旋转精度的影响

在圆度误差评定算法研究的基础上,探讨了圆柱滚子轴承内圈滚道圆度误差对旋转精度的影响,根据轴承零件的几何关系建立数学模型,详细阐述了算法原理及步骤,利用Visual C++编制相应的程序,对圆柱滚子轴承的运动状态进行数值仿真和模拟,分析不同的滚道圆度误差对其旋转精度的影响规律。     

频繁摆动工况下深沟球轴承摩擦力矩特性分析

基于滚动轴承动力学理论,建立了频繁摆动工况下深沟球轴承动力学微分方程组,通过预估-校正(GSTIFF)变步长积分算法对动力学微分方程组进行求解,分析频繁摆动工况下深沟球轴承的摩擦力矩特性。结果表明:轴承摩擦力矩随径向游隙增大先减小后增大,随轴承内、外圈沟曲率半径系数增大而减小,随保持架兜孔间隙增大先增大后减小再增大,随径向载荷增大而增大,随摆动频率增大先缓慢增大后急剧增大,随摆动角度增大而增大。     

圆锥滚子轴承滚道参数与振动的灰关联及优化分析

针对圆锥滚子轴承滚道参数对轴承振动的影响,以32210圆锥滚子轴承为研究对象,利用灰关联方法分析了轴承内外圈滚道的圆度、波纹度和表面粗糙度对轴承振动的影响程度,并采用定性融合方法对影响程度进行了融合分析,以此为基础采用响应曲面法建立回归分析模型获得滚道参数的最佳组合,优化结果表明,轴承振动的最小期望值可以减小到37 dB。     

3MZ1320磨床砂轮修整器改进

针对3MZ1320全自动球轴承内沟道磨床圆弧修整器在使用一段时间后,存在磨削出的产品沟形及表面粗糙度特别不稳定、回转精度差等问题,经分析发现是由于活塞杆与钢丝接头处产生松动且钢丝产生弹性变形引起的,为此重新设计了摆动式油缸修整器,满足了产品的加工精度要求。     

Surface roughness and roundness of bearing raceway machined by floating abrasive polishing and their effects on bearing’s running noise

As the two most important indexes of bearing raceway, surface roughness and roundness have significant influence on bearing noise. Some researchers have carried out studies in this field, however, reason and extent of the influence of raceway surface geometric characteristics on bearing running noise are not perfectly clear up to now. In this paper, the raceway of 6309 type bearing＇s inner and outer ring is machined by floating abrasive polishing adopting soft abrasive pad. Surface roughness parameters, arithmetical mean deviation of the profile Ra, the point height of irregularities Rz, maximum height of the profile Rmax and roundness fof raceways, are measured before and after machining, and the change rules of the measured results are studied. The study results show that the floating abrasive polishing can reduce the surface geometric errors of bearing raceway evidently. The roundness error is reduced by 25%, Rm~x value is reduced by 35.5%, Rz value is reduced by 22% and Ra value is reduced by 5%. By analyzing the change of the geometrical parameters and the shape difference of the raceway before and after machining, it is found that the floating abrasive polishing method can affect the roundness error mainly by modifying the local deviation of the raceway＇s surface profile. Bearings with different raceway surface geometrical parameter value are assembled and the running noise is tested. The test results show that Ra has a little, Rmax and Rz have a measurable, and the roundness error has a significant influence on the running noise. From the viewpoint of controlling bearings＇ running noise, raceway roundness error should be strictly controlled, and for the surface roughness parameters, R,n~x and Rz should be mainly controlled. This paper proposes an effective method to obtain the low noise bearing by machining the raceway with floating abrasive polishing after super finishing.     

四点接触球转盘轴承沟道形状与游隙关系特性分析

研究了四点接触球转盘轴承沟道形状对游隙的影响,着重讨论了沟道形状对负游隙四点接触球转盘轴承的游隙以及启动力矩的影响,并设计了相关试验,验证了理论分析的正确性。     

空间飞轮轴承滚道氮离子注入改性工艺研究

针对空间飞轮轴承工作特性,为改善轴承摩擦磨损性能,采用等离子体浸没离子注入(PIII)技术,对轴承内外滚道进行氮离子注入改性处理.对比改性前后轴承主要几何尺寸和形位公差,精度变化量在(1～2)μm;改性前后陪试件表面粗糙度量级相同,Ra值均小于0.04μm;装配后轴承旋转精度为2μm,基本无变化.摩擦学性能对比测试表明:改性后陪试件的摩擦系数为基体的1/5;空间飞轮轴承组件精密装配后,反映其摩擦性能的跑合电流由改性前的196mA降为162mA.     

轴承圈加热切削加工表面质量研究

针对轴承圈易出现疲劳破坏的问题,提出采用预加热硬态切削加工轴承圈外表面的方法。普通硬态切削和预加热硬态切削试验结果表明,将工件内圈预先加热到160℃进行硬态切削加工,有助于减小加工表面的粗糙度,由于内圈加热减小了轴承圈内外表面的温度差,故加工后的表面残余应力显著减小,其值可达-50MPa,加工得到的表面纹理清晰,形貌光滑、规整,刀具进给运动轨迹清晰;加热切削得到的是均匀的锯齿形切屑,并且切屑形态呈螺旋状,与普通硬态切削相比,加热切削过程较为平稳,说明加热切削可获得良好的表面完整性,且不会引来额外的加工硬化。     

Partial EHL analysis of rib-roller end contact in tapered roller bearings

A partial EHL analysis was performed for the tapered rib/spherical roller end contact in tapered roller bearings. The average Reynolds equation, the elasticity equation and the pressure-viscosity relation were solved simultaneously. The effects of the surface roughness as well as the peculiar geometrical and kinematics parameters of the rib-roller end contact on the friction torque and film thickness were investigated. The optimal ratios of radius of curvature of roller end to rib face were deduced, which confirm the previous finding with the theory of smooth surfaces. The significant range of surface roughness, and the optimal surface roughness for the roller big end were obtained. It was found that asperity contacts extend into the outlet zone. The results are significant for the design of rib faces and roller ends. The theoretical treatment is validated by its good correlation with the existing experimental data for smooth surface contact.     

航空自润滑关节轴承的内锥面滚铆工具设计

依据航空标准的规定要求,研究了一种新型的翻边固定的滚铆工具,以实现滚轮纯滚动、表面质量好、对轴承启动力矩影响小的质量目标。根据速度合成定理研究了滚轮实现纯滚动的条件,设计了内锥面的滚轮;以滚铆MS14101-9关节轴承为例,研究了两种滚轮对轴承外圈座圈之间的贴合度、轴承内外圈等效应力、轴向推出力、翻边表面质量的影响;最后,通过虚拟正交试验,以航空标准规定的轴承启动力矩范围为约束,以翻边固定后的轴承内圈外球面位移变化量为优化指标,研究了内锥面滚轮的滚铆工具的翻边载荷和公转转速的参数优化。研究结果表明：内锥面滚轮的工具可实现良好的工艺质量;当翻边工具的翻边载荷4000 N、公转转速200 r/min时,可以保障翻边固定后工艺质量指标和轴承启动力矩在航空标准规定范围内。     

航天轴承摩擦力矩的试验分析

摩擦力矩的大小和波动性是影响航天轴承性能和精度的主要因素。通过对航天轴承摩擦力矩的主要影响因素进行理论分析和试验研究，提出了降低轴承摩擦力矩的一些有效措施。