高速微型球轴承摩擦力矩分析与试验研究

基于热弹流润滑理论建立高速微型球轴承摩擦力矩理论分析模型,并借助于高速精密微型轴承试验机,在轴承内圈旋转工况下,进行试验验证。分析与试验结果表明,轴向预紧力一定时,摩擦力矩随转速的增加而增大。建立的理论模型适用于高速微型球轴承的分析,也可用于分析轴承载荷、环境温度、结构参数、润滑油特性以及轴承工况等对高速微型球轴承摩擦力矩的影响。

惯性陀螺仪高速精密微型球轴承的动态摩擦力矩特性

针对高速精密球轴承内部动态摩擦力矩对惯性陀螺仪性能的影响问题,在高速微型球轴承拟动力学基础上结合能量守恒原理,考虑润滑油特性,按照摩擦产生的机理建立了摩擦力矩的数学分析模型,对高速条件下不同工况、结构参数和润滑油特性等对轴承内部摩擦力矩的影响进行了分析,并进行了系统的试验研究.结果表明,该数学模型正确可行,可以指导高速微型球轴承的设计、优化和应用.

弹性支承超高速微型球轴承的动态仿真与试验分析

针对超高速微型球轴承无法达到工作转速、超高速运转时转子系统产生共振造成轴承磨损失效、保持架运转不稳定导致轴承掉速等问题,采取了附加弹性支承和改用柔性材料保持架等措施,经动态仿真和试验分析证明:轴承仿真分析模型正确,所采取的措施可行且有效。

密封微型球轴承填脂量计算机辅助计算及填脂因素分析

应用计算机辅助计算 ,精确地确定出不同结构密封微型球轴承在不同填脂要求条件下的最佳填脂量 。

高速微型球轴承故障广义精细复合多尺度散布诊断方法

高速微型球轴承运行过程中不同部位会出现不同程度的磨损,传统故障诊断方法难以辨别轴承不同故障程度和多位置复合故障。因此,基于广义精细复合多尺度散布设计一种针对高速微型球轴承故障的诊断方法。通过小波包分解获取轴承工作振动数据的时域和频域非线性特征;基于广义精细复合多尺度散布建立故障诊断模型,得到诊断的总体框架;利用灰狼算法对诊断算法进行优化,实现精准的故障诊断分类。为验证诊断方法有效性,设计高速微型球轴承不同位置、不同故障程度、单一故障和复合故障的诊断测试。结果表明,在不同的故障类型下,设计的诊断方法的诊断精准率均高于原有的诊断方法,验证了方法实际应用可靠性。

高速微型球轴承温升特性仿真分析

高温条件下,球轴承发热严重,是影响其寿命的关键因素。针对此问题,采用轴承温升的数学模型与有限元分析相结合的方法,建立高速微型球轴承温升仿真模型,研究了转速、径向载荷以及轴向载荷对轴承温升特性的影响。以695微型球轴承为例,首先采用温升数学理论模型对微型球轴承内部各个组件之间的摩擦力矩和对流换热系数进行理论计算,然后通过有限元分析可得轴承温度场的分布具有一定的对称性。结果表明:在相同的工况下,转速对其温度影响最大,轴向载荷相对径向载荷对轴承温度影响较小。随后,采用高速实验机对695微型球轴承进行试验验证,实验结果表明试验数据和模型数据温差在2℃到5℃之间,转速、载荷对轴承温升影响与此模型具有良好的一致性,说明所建立的模型可用于分析高速微型球轴承的溫升特性。

微型调心球轴承摆动工作特性分析及试验

分析了微型调心球轴承的高速摆动工作特性,建立轴承在径向载荷下的非线性静力学平衡方程组并求解,从而得到微型调心球轴承的负荷分布、支撑刚度、额定负荷、摆动寿命和摩擦力矩等特性指标。为了模拟轴承高速摆动和交变载荷的实际工况,研制一微型调心球轴承高速摆动寿命试验系统。该系统通过曲柄导杆机构实现高速摆动工况,采用飞轮减低机械系统的速度波动,通过正弦机构实现径向脉冲加载,采用测量切向力的方式监测摩擦力矩,采用红外温度传感器观测轴承温度变化。本研究的轴承理论分析与试验系统为微型调心球轴承工作特性指标的确定提供依据,也为其他微型轴承的研究提供参考。

微型角接触球轴承特性分析及仿真

在轴承刚性特性的研究中,为了分析微型角接触球轴承的接触特性,建立了轴向载荷作用下轴承的力学模型,以常规尺寸角接触球轴承的理论分析为基础,结合微型轴承的结构特点研究了接触角随负载的变化,并采用Newton-Raphson法编程实现了接触角增量的精确计算。结果表明:微型角接触球轴承在受载后接触角增量远远超过常规尺寸角接触球轴承,可达到50%甚至更多,极大的影响了轴承的力学性能。为了验证上述理论分析,采用有限元法对轴承在轴向载荷作用下的力学性能进行了仿真分析,比较仿真与理论计算结果所得最大误差不超过10%,达到较好的吻合。

微型深沟球轴承径向游隙有载测量方法分析

针对现行标准中微型深沟球轴承径向游隙的技术条件与其有载测量方法难以实现标准间的统一对接的问题,给出了力学理论计算的方法,对轴承径向游隙有载测量的增加量进行了分析,利用滚动轴承径向游隙有载测量方法,对微型球轴承作了进一步分析。研究结果表明,该方法获得的理论计算结果与实际测量结果基本吻合。

影响电机用微型深沟球轴承振动性能的主要因素

以微型深沟球轴承MR126DZZ为例,介绍了油石切削压力和摆动频率、超精机辊棒间距及油脂对轴承振动性能的影响。对合理控制上述各因素后的轴承振动性能进行了分析。

微型深沟球轴承接触应力数值模拟

微型深沟球轴承广泛应用于小型工业装备、小型回转电机、玩具等相关领域。针对儿童轮滑鞋用608zz微型深沟球轴承,采用Creo软件建立三维实体模型,运用ABAQUS动力隐式算法对轴承接触情况进行了模拟分析,获得了依据实际工况确定的径向载荷及转速情况下的接触应力分布和最大接触应力。结果表明:最大接触应力随径向载荷和转速增加而增大,最大接触力分布在滚动体上,与实际情况一致,可为轴承设计提供参考。

端面压紧机构在微型抗磁轴承磨削中的应用

针对传统电磁无心夹具和双滚轮夹具不能满足微型抗磁轴承非铁磁性材料套圈外表面加工需求的问题,结合现有磨床设计了端面压紧机构,实现了代替电磁线圈产生轴向力的目标,并详细介绍了端面压紧机构以及各部件功能。采用端面压紧机构磨削加工的轴承小外径面和端面各项指标均满足技术要求,验证了该机构在抗磁轴承套圈磨削过程中的可行性、可靠性,且新方案缩短了工艺流程,降低了加工难度、劳动强度及废品率,提高了生产效率。

WS_2复合润滑膜制备及轴承性能试验分析

为提高某高速电动机用转子轴承的自润滑性能,采用WS_2作为固体润滑材料,经工艺研究,制备了满足轴承使用要求的WS_2复合薄膜。通过对镀膜前后轴承的性能测试、试验以及与国外产品对比分析可知:采用WS_2复合薄膜后,轴承的摩擦力矩更小且更稳定,可直接在高速下运转,试验后轴承工作表面的固体润滑膜更加致密细腻;采用自润滑保持架与WS_2复合固体润滑膜相结合的润滑方案后,轴承的摩擦力矩与国外产品相比明显降低。

高速陀螺转子轴承优化分析

某型号高速陀螺转子所使用的微型球轴承,工作条件苛刻,轴承的主要失效模式包括系统共振导致的轴承损坏、保持架运动不稳定导致的轴承掉速等。针对这些失效模式采用了以下优化措施:轴承采用弹性支承结构和保持架采用柔性材料。利用ADAMS软件对该型号轴承进行了模拟仿真,验证了优化措施的可行性。

NMB年度中报摘要

NMB2000年度中报摘要。

新型实验集锦

一、新型太阳能折射收集器 一般说来,大多数太阳能收集器是使用抛物面反射系统,平行的太阳光经反射后会聚在焦点。反射系统的缺点是不耐风吹雨打的腐蚀,因此有一部分太阳能收集器采用透镜折射系统。折射系统兼有双重功能,一方面是会聚阳光,另一方面有抗环境的保护作用。但是,大面积折射系统的精确聚焦一直是一个难以解决的技术问题,而菲涅耳透镜系统却又难以制作。

NMB

NMB为美国戴尔菲公司供货(991201．1)；NMB中报摘要(991215．5)；NMB与美国海门公司技术合作(000401．1)。

角动量守恒演示仪的研制与实验研究

用微型平面推力球轴承和旋转装置研制一新型角动量守恒演示仪。该装置设计思路新颖独特、取材容易、制作简单,弥补了茹科夫斯基转椅摩擦力矩大、辅助器材多等不足。利用该装置定性地演示了角动量守恒、刚体转动惯量与质量大小关系等相关实验,实验操作简单便捷,演示现象直观清晰、重复性好,到达了预期的实验效果。