对数螺旋线满装圆柱滚子轴承极限转速试验研究

极限转速是反映滚动轴承性能的重要指标。对数螺旋线满装圆柱滚子轴承是本课题组提出的一种新型轴承,但其极限转速尚不明确。以该轴承为研究对象,阐述轴承的设计原理,设计轴承极限转速试验方案。试验结果表明,在高速、重载工况下,新型轴承相邻滚子间无滚磨现象,验证了轴承结构的合理性和设计方法的正确性。在83℃下的轴承极限转速为6600 r/min,达到了高速轴承的要求。滚动体与滚道直接的接触机制为近纯滚动,且各滚动体均参与承载。

创新创造需要科学家的努力和坚持更需要全社会的宽容和支持

平潭论坛是一个创新平台,它为企业家科学家金融家提供充分发挥的舞台,让大家清晰定位各司其职各尽所能,即企业家做企业家的事、科学家做科学家的事、金融家做金融家的事,它鼓励科学家、企业家、金融家精诚协作,用足够的耐心完成产业技术革命的长跑接力赛。我们的研发成果有幸被平潭论坛遴选出来作为重点项目进行推介,在探索自然界对数螺旋曲的奇妙规律并将它进行工程应用,发明了轴承式离合器、新型轴承、对数螺旋线齿廓齿轮等核心基础传动件,以及包括空气能发动机、风力发电和储能装备等一系列颠覆性系统技术,在此基础上,我们将对数螺旋线技术应用延伸拓展,将在航空飞船、飞碟等应用领域翻开新的篇章,进一步探索对数螺旋线的无穷奥妙。

新型无保持架角接触球轴承的断油性能试验

轴承的抗断油能力直接影响航空发动机的可靠性。为了探究一种新型无保持架角接触球轴承的干运转性能,设计了轴承环下断油试验方案,构建了断油试验平台及运行程序,分析了断油之后的轴承外观形貌、温度、转速及电流等变化情况。试验结果表明,在高转速、高轴向载荷工况下,新型轴承的干运转时间为51 min,验证了该新型轴承具有良好的抗断油能力,可以在机械工业领域广泛应用。

新型无保持架球轴承纯滚动设计及动态特性分析

为了解决高速轴承打滑和保持架易断裂失效的问题,从轴承的轴向和径向角度出发,提出一种纯滚动无保持架球轴承设计方法,并通过实例对其正确性和有效性进行了验证。本方法首先根据摩擦学理论,确定轴承纯滚动边界条件,引入轴向摩擦角概念,通过径向游隙和滚道母线分别限定滚动体的径向和轴向位移,使得滚动体与滚道之间形成摩擦自锁效应,将滚道中滚动体复杂的运动形式化简为单一的纯滚动,取消保持架的同时增大了滚动体容纳量。其次,将径向游隙映射到轴承内外圈滚道母线设计中,建立基于轴向摩擦角的无保持架轴承滚道母线计算模型和设计原则。最后,提出一种基于上述方法设计的新型无保持架轴承结构,内外圈滚道母线采用对数螺旋线设计,并通过轴承特性试验评价其动态性能。结果表明,该新型轴承能够实现近纯滚动,以滚动摩擦代替滑动摩擦,大大降低了轴承的摩擦热问题,显著提高了轴承的极限转速。在3 kN轴向载荷作用下,轴承的极限转速为32000 r/min,DmN值可达到2.8×106 mm·r/min。在20900 r/min转速下,轴承可承受20 kN的轴向载荷,具有较高的承载能力,能够满足航空航天、国防军事等技术领域对高承载、高转速轴承的应用需求。

楔块式超越离合器在装载机变速箱中的应用

介绍了一种应用于装载机变速箱的新型楔块式超越离合器的结构和工作机理,通过超越离合器工作原理分析,说明楔块式超越离合器在装载机变速箱应用中的优越性,有效解决了装载机变速箱中传统超越离合器的失效问题,结合可靠性试验验证了超越离合器的承载能力和工况适应性。