Heat generation modeling of ball bearing based on internal load distribution

In the operation of a machine tool (MT), the frictions in ball bearings entail sudden and violent heating of the balls which dominants its thermal deformation, and subsequently results in degradation of its accuracy and performance. Modeling of the heat generation in a bearing is a quite difficult job because of the constantly changing characteristics. In this paper, an analytical approach was proposed to calculate the heat generation rate of supporting bearing in a ball-screw system of the MT, with consideration of the operating conditions, such as rotation speed and external loads of the machine tool. The influences of operating conditions to internal load distribution, contact angles and heat generation rate of ball bearings were analyzed. The friction torque due to the applied load and the sliding torque within the contact area were discussed in detail. Experiments were carried out in a high-speed ball-screw system to verify the validity of the presented analytical method. The work described in this paper can be seen as a foundation for the accuracy thermal modeling and thermal dynamic analysis of the ball-screw system in the machine tools.     

球磨机理论临界转速的探讨

通过对磨球在球磨机筒体内的受力分析,说明了磨球自转实质,计算出磨球上升到不同位置时的速度,推导出球磨机的理论临界转速,对实际生产中球磨机运动参数的选取具有一定的参考意义。通过对磨球的力学分析,考虑到衬板与磨球之间的相对滑动及磨球半径对磨球速度的影响,推导出了磨机的理论临界转速。     

超长数控滚珠丝杠磨床砂轮振动分析及防治措施

把砂轮架系统抽象成物理模型,对超长数控滚珠丝杠磨床磨削过程中砂轮产生振动的原因进行了理论分析,并通过重新设计改进磨床结构,有效地解决了砂轮的振动问题。     

计入套圈径向热位移的角接触球轴承动力特性分析

鉴于高速条件下热位移对角接触球轴承性能有重要影响,推导了轴承套圈径向热位移计算公式,给出了考虑套圈径向热位移影响的高速角接触球轴承动力特性计算方法和相应程序。对7012C轴承的计算结果表明,轴承套圈尤其是内圈径向热位移较大,由此引起内外圈沟道间的径向相对位移;随着轴承内外圈热位移的增大,内接触角减小而外接触角增大,滚动体的离心力减小而陀螺力矩增大,接触变形、接触应力、接触载荷以及轴承刚度明显增大。因此,为使角接触球轴承动力特性分析会更加精确、更加符合实际,必须计入套圈径向热位移影响。     

滚珠丝杠的选材及热处理工艺分析

从长期的生产实践出发．针对滚珠丝杠的服役条件,对材料的选用、制造加工工艺路线的编制、热处理工艺过程及质量检验的方法进行了详细的分析、探讨,对同类产品的热处理生产具有一定的参考价值。其中滚珠丝杠传动效率高。动作灵敏．进给均匀平稳,低速无爬行,定位精度与重复精度高,使用寿命长,广泛应用于数控机床与加工中心。     

对双自转式球体研磨机构V形槽夹角的仿真研究

介绍了用于加工精密球体的双自转式球体研磨机构。其中,V形槽夹角是影响球体加工过程和最终球体精度的重要影响因素。通过应用ADAMS软件对双自转式研磨成球过程进彳亍运动学仿真分析,研究了V形槽夹角对自转角、自转角速度和公转角速度3个参数的影响。研究结果表明,优化后的V形槽夹角可以改善球体研磨轨迹分布的均匀性,有利于提高球体精度;特殊的V形槽夹角会使球体在公转方向上发生倒滚运动。     

滚珠丝杠副返向器反相位布置方式分析

多列布置的滚珠丝杠副会由于各列载荷分布不均出现滚道磨损问题,对于重载滚珠丝杠副这一问题尤为突出.通过对螺母上返向器反相位布置方式的介绍和原因分析,提出返向器反相位布置后使得各列滚珠所受栽荷更加均匀,丝杠、螺母受力情况得到改善,特别有利于滚珠丝杠副存在安装误差时的受力平衡.也分析了采用返向器反相位布置方式时螺母尺寸的影响...     

逆螺旋传动机构中螺旋轴的四轴联动数控加工

逆螺旋装置是一种具有广泛应用前景的新型传动机构.为避免在传动过程中钢球之间相互挤压和碰撞,在螺旋轴上常采用曲面凹坑与钢球配合的方式传动,但这给加工制造带来不便.以逆螺旋传动机构中的螺旋轴为研究对象,提出对其采用四轴联动数控加工方法加工,并通过VERICUT软件进行加工仿真验证,实践证明该方法具有低耗、高效的优点,值得推广.     

基于赫兹理论的大型负游隙四点接触球轴承的接触分析

给出了用赫兹接触理论对大型负游隙四点接触球轴承进行接触分析的方法,并以3-645K转盘轴承为例,计算空载时不同负游隙下钢球与内、外圈滚道之间的法向接触压力.结果表明:轴承4个接触点处的接触载荷随负游隙绝对值的增大而增大,负游隙的微小变化对接触力的影响很大.     

基于神经网络的球轴承剩余寿命预测

针对球轴承的剩余寿命预测问题,基于自组织映射(Self organizing map, SOM)和反向传播 (Back propagation, BP)两种神经网络,提出一套新的预测球轴承剩余寿命的方法体系。深入对比分析几种不同轴承衰退指标的优缺点,利用三套时间域衰退指标和三套频率域衰退指标,包括一套新设计的指标,训练自组织映射神经网络。将源自于SOM的最小量化误差(Minimum quantization error, MQE)作为新的衰退指标,建立一套轴承性能数据库。针对球轴承衰退期,训练一套BP神经网络,根据权值计算失效时间技术,成功开发一套剩余寿命预测模型。结果表明,该方案远优于业界常用的L10寿命估计。