考虑外滚道缺陷的滚动轴承刚度时变特性分析

滚动轴承的主要失效形式之一是在滚道或滚动体表面产生缺陷,形成疲劳点蚀,对轴承性能产生很大影响。针对深沟球轴承,建立外滚道存在方形缺陷时的动力学模型,获取缺陷对载荷分布的影响规律,建立轴承时变刚度模型,分析缺陷尺寸演化和位置对轴承刚度时变特性的影响规律。结果表明:当缺陷位于非承载区时对轴承平均刚度无影响;当缺陷位于承载区时,轴承的平均刚度与缺陷长度和深度负相关;缺陷位置由底端向非承载区变化时,轴承的平均刚度先减小后增大。     

超导磁液推力轴承的结构设计及性能分析

为提高大型飞轮储能系统的效率和稳定性,设计了一种超导磁力与静压流体力相复合、由16块超导瓦和8块带小孔节流器的静压瓦组成的推力轴承。首先基于超导体局域模型和静压流体方程建立分析模型,然后采用解耦的方法分析复合轴承的刚度等性能指标,对复合轴承进行优化。结果表明复合轴承既可以保证稳定悬浮,又能保持较大的刚度,其功率损耗也在可接受范围内。     

HPLC法测定玉米粉中玉米赤霉烯酮的不确定度评

在能力验证试验中,采用液相色谱法,依据GB 5009.209—2016《食品安全国家标准食品中玉米赤霉烯酮的测定》条件测定玉米赤霉烯酮含量,按照JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》要求,对此分析过程建立数学模型,确定各不确定度分量来源并量化,形成HPLC法测定玉米赤霉烯酮含量的测量不确定度评定方法。结果显示：玉米粉中玉米赤霉烯酮含量为103.44μg/kg,其扩展不确定度为15.98μg/kg(p=95%,k=2),不确定度的来源中,回收率影响因素最大,其次为标准工作溶液的配制过程和测量重复性。     

精密磨床转台静压轴承的强健化设计

针对精密磨床转台静压轴承性能仿真数据与其回转精度实测数据不一致的问题,为提高转台静压轴承的设计水平,提出了静压轴承的强健化设计方法。该方法考虑了轴承结构参数在轴承全生命周期内的变化,分析了半径间隙、油腔尺寸、节流比及润滑油黏度在设计、加工、装配和服役4个阶段的变化规律,重点研究了半径间隙在各阶段对轴承性能造成的影响,给出了转台静压轴承的强健化设计流程。通过一个径向轴承的设计实例对该强健化设计方法进行了说明,并将设计结果与传统设计进行了对比。对比的指标是轴承在4个阶段的刚度、承载力和温升,这3个指标对轴承回转精度有直接影响。研究表明：进行强健化设计后,在生命周期内静压轴承的刚度和承载力的变化量为10%~27%,温度的变化量为0.5%~1.6%,较传统设计更能保证转台回转精度的稳定。     

基于金相组织调控的锡基巴氏合金B83性能改进

为提高滑动轴承巴氏合金层的性能,满足旋转机械高速、重载和高可靠性发展的需要,促进高端滑动轴承产品的研发,本文针对锡基巴氏合金B83进行了性能改进研究.根据B83的金相组织模型,分析金相特征与其力学、摩擦学性能之间的特殊联系,设计了在B83中加入微量的Ag(1%、3%)及石墨(1%)调整金相组织特征,进而改善其力学和摩擦学性能的技术路线,并以布氏硬度、抗压强度、摩擦系数及磨损量4个指标对B83改进前后的性能进行了对比.研究结果表明：添加微量的Ag和石墨均可以促进B83中硬质点的细化和均布,这对提高B83的力学和摩擦学性能有益,特别是添加1%Ag后B83的高温硬度获得了显著提高,而添加微量石墨使B83具有一定的自润滑性,干摩擦系数更加稳定.加入1%Ag后巴氏合金B83的使用性能得到明显提升,更适用于高速电主轴及微型燃气轮机轴承.     

N2O4环境下液体火箭发动机涡轮泵机械密封浸渍石墨的磨损机理研究

针对液体火箭发动机涡轮泵机械密封浸渍石墨在N_2O_4环境下磨损量较大的现象,以宏观试验与微观检测相结合的方法探索其产生的机理。对机械密封石墨的磨损表面进行了电镜观测,根据磨损形貌对正常磨损区与异常磨损区进行了区分,并对异常磨损的诱因进行了假设。提出了石墨表面的树脂腐蚀模型与孔隙气蚀模型,设置了包含静态腐蚀及动态磨损的试验流程以验证树脂腐蚀和孔隙气蚀的作用结果,分别在水及N_2O_4环境下进行试验,并通过扫描电镜及红外光谱分析等手段观测了试验前后石墨表面的微观组织变化,介质试验后气孔平均直径为33μm,为试验前的2倍。研究结果表明:N_2O_4环境并不会造成石墨浸渍物酚醛树脂的腐蚀,造成石墨磨损量较大的诱因是气相N_2O_4在石墨表面孔隙内部破裂导致的气蚀,气蚀后石墨的磨损可达数十微米量级。针对减少浸渍石墨的气蚀,给出了3项制备工艺的改进措施。本文的研究成果也可为其他高速旋转机械的机械密封石墨磨损研究及选材提供参考。     

瓦块固有频率对可倾瓦轴承频变刚度的影响

为研究轻载工况下可倾瓦块固有频率和振动频率对轴承刚度的影响,基于长轴承理论建立求解可倾瓦推力轴承瓦块固有频率和频变刚度的润滑和动力学耦合模型,推导润滑模型的解析解和频变动力学特性的表达式,并通过实例计算分析载荷、支点系数(瓦进油边到支点的距离与瓦长的比值)、瓦块转动惯量等结构参数对瓦块固有频率和频变刚度的影响。结果表明:瓦块的惯性、油膜的刚度和阻尼共同决定瓦块振动的固有频率,瓦块在固有频率附近振动可以使轴承的频变刚度出现负值,甚至正负无穷大;小载荷的瓦(如非承载瓦)容易出现瓦块振动频率接近其固有频率的状况,使瓦发生共振;可倾瓦轴承设计中有必要考虑瓦块的固有频率和频变刚度来设计非承载瓦的支点系数和转动惯量,使瓦块的振动频率跨过固有频率而产生大的刚度。     

机械密封润滑膜分布的超声检测技术

针对机械密封润滑膜分布检测问题,利用超声原理建立了机械密封润滑膜分布的多点测量模型。构建了由信号发生、超声发射-接收、数据采集及数据存储-显示等模块组成的润滑膜分布测量系统,并配备了模拟测量装置。在模拟测量装置上对厚度为5 μm、10 μm和20 μm的润滑膜进行了检测。结果表明：采用超声原理可对润滑膜分布进行精确测量,单点测量误差范围为0.2～1.1 μm,膜厚5 μm的检测精度最高。     

基于多源知识的立式轴系水润滑推力轴承设计分析

为使立式轴系水润滑推力轴承的设计过程更具科学化和规范化,促进具有我国自主知识产权水润滑轴承产品的研发,提出了1种基于多源知识的立式轴系水润滑推力轴承设计方法。该设计方法的核心是利用标准知识、经验知识及实测知识,在轴承的设计中实现知识驱动、组合创新。对立式转子水润滑推力轴承设计的知识来源进行了分类,并对设计知识的获取途径进行了探讨。建立了1个水润滑推力轴承设计知识库,以实现设计知识的获取和调用。给出了某立式轴系水润滑推力轴承的设计实例,根据基于多源知识的设计方法得到了该轴承的设计流程图。对设计轴承的静态性能仿真表明:该轴承符合使用要求,文中所述轴承的设计方法可以提高轴承的设计效率。     

考虑游隙的滚动轴承刚度模型及其时变特性分析

为了研究滚动轴承时变刚度对精密机床主轴回转精度的影响规律,在考虑游隙的条件下,建立滚动轴承的时变刚度模型,并提出采用平均刚度和刚度幅值变化率来表征刚度的时变特性.以深沟球轴承为例,分析了不同径向游隙、载荷、滚动体数对滚动轴承时变刚度的影响规律.结果表明,轴承的平均刚度与径向游隙负相关,与载荷和滚动体数正相关;刚度幅值变...