Φ73 mm涡轮钻具四支点推力球轴承镀膜后性能测试研究

为研究金刚石镀膜对涡轮钻具四支点推力球轴承性能的提升效果,在专用的轴承试验装置、相同的试验参数下对比镀膜轴承与未镀膜轴承试验后轴向高度变化、钢球直径和试验时长等数据,进而测试镀层对轴承性能的提升效果。试验结果显示,金刚石镀膜轴承运行时长70 h,而未镀膜轴承运行时长200 h,总体寿命下降,但金刚石镀膜轴承在运行前50 h相较于未镀膜轴承运行更平稳,轴向高度下降更慢,但在后20 h轴向高度急速下降且发生较大噪声,最终因发涩噪声迫使试验中断。研究表明,金刚石镀膜随着试验时间的延长发生了镀膜脱落,脱落产生的大量颗粒造成了磨粒磨损的加重,导致轴承性能和寿命下降。同时试验结果也表明,目前将金刚石镀膜技术应用于涡轮钻具上的可靠性不足,风险较高,还需要进行相关研究。

EPB推力球轴承保持架兜孔间隙检测技术

针对汽车电子驻车系统专用EPB推力球轴承的质量控制要求,对该轴承保持架兜孔间隙检测技术进行研究,基于轴承的机械结构与制造工艺定义了EPB推力球轴承保持架兜孔间隙的内涵与表达方式,制定检测方案并研制了检测装置,检测结果的测量重复性为4.9μm,测量复现性为5.0μm,测量不确定度为8μm,表明该检测装置满足EPB推力球轴承保持架兜孔间隙的检测要求,可用于生产过程中的检测与控制。

基于ANSYS的推力球轴承的接触仿真

为提高推力球轴承设计过程的效率和准确性,采用有限元分析法对该问题进行研究,取轴承的1/13建立有限元模型,忽略保持架、润滑的影响,选用高阶单元模拟边界曲线,上下两滚道采用扫描方式进行网格划分,滚动体采用自由网格划分,用有限元软件ANSYS对推力球轴承的接触面形状和尺寸、接触应力进行模拟计算。将所得结果与Hertz接触理论推导公式的计算结果进行比较,除接触椭圆短半轴的误差较大外,其他主要尺寸的误差较小。通过有限元软件的模拟可以得到更多的传统的方法不能得到的重要数据,从而提高轴承的设计水平。

考虑滚道波纹度的推力球轴承油膜的测量与计算

使用能够模拟推力球轴承工作的光干涉油膜测量系统,在静态时基于Hertz接触理论测量得到了该轴承座圈滚道的波纹度变化,并测量了轴承工作一周的油膜变化情况.依据试验参数进行了钢球与玻璃盘接触以及钢球与座圈滚道接触的弹性流体动压润滑(EHL)数值分析.试验和理论分析均较好地验证了表面波纹度对润滑状态的影响,发现推力球轴承运动时油膜的变化和滚道的表面波纹度密切相关.

涡轮钻具四支点推力球轴承组轴向变形的仿真

鉴于涡轮钻具装配时轴向间隙的调整对钻具性能和工作寿命有极大影响, 而四支点推力球轴承组与轴向间隙有直接关系, 为此选择求解精度较高的ANSYS软件对轴承组轴向变形进行仿真。以 165mm涡轮钻具轴承组为研究对象, 做ANSYS实体建模, 后处理时结合VisualC++编写程序辅助计算, 得到涡轮钻具四支点推力球轴承组轴向力与轴向变形的关系曲线。研究结果对轴承组的设计改进和涡轮钻具轴向间隙的调整有一定指导意义。

航空发动机滑油系统断油时主推力球轴承的瞬态热分析

对在航空发动机滑油系统断油时的主推力球轴承瞬态热进行了分析。在分析基础上,应用弹流润滑理论给出了主推力球轴承产生损伤的条件,确定了中断供油时主推力球轴承的允许极限温升,或允许中断供油时主推力球轴承安全工作的极限时间,从而给出了主推力球轴承中断供油30s的安全余度。计算及其结果可为发动机整机试车及润滑系统设计提供参考。

基于推力球轴承的点接触弹流润滑分析

研究了推力球轴承的钢球与滚道间形成的椭圆接触等温弹流润滑问题。据此问题建立的数学模型既有沿接触椭圆短轴方向的卷吸速度分量 ,又有沿其长轴方向的卷吸速度分量 ,且速度值处处各异。运用多重网格法求得了几组参数下的完全数值解 ,并分析了转动速度、中心距、椭圆比等参数对结果的影响。

大接触角推力球轴承接触的有限元仿真研究

在精密回转设备的研制过程中,由于轴承高回转中存在低晃动误差,影响精度。为分析大接触角推力球轴承的接触特性,依据经典的赫兹弹性接触理论,计算了轴承的静载荷特性参数。结果表明:轴承承载能力满足设计要求。为验证理论分析,采用有限元法结合ANSYS软件进行了非线性仿真验证。分析了接触刚度(FKN)、渗透容差(FTOLN)、接触算法、非对称接触选择、摩擦系数和初始间隙调整等关键参数,并给出了推荐值。轴承承载后接触应力和弹性趋近量与理论计算结果间的误差分别为1.4%和3.2%。验证了分析过程的合理性,为轴承研制的工程问题提供了可靠的设计依据。

基于光干涉技术的推力球轴承打滑率的测量

将拆除轴圈后的推力球轴承取代传统球-盘接触光干涉弹流油膜测量系统中的钢球,搭建基于光干涉技术的推力球轴承测量系统,直接观测钢球运动与弹流油膜。通过图像处理系统定量测量推力球轴承中运动钢球的公转线速度,通过光干涉技术获得运动钢球的油膜厚度。结果表明,在低速轻载状态下,钢球的运动并非纯滚动,而是存在一定的打滑。随着线速度增加,钢球的润滑状态由薄膜润滑转向弹流润滑,打滑率也随之增加;随载荷增加,打滑率变化则不明显。

某发动机主推力球轴承断油试验分析

本文介绍了某发动机主推力球轴承五次断油试验条件、试验结果。对试验结果进行的分析表明,在给定工作条件下断油30s对轴承工作无不良影响。

推力球轴承摩擦力矩特性研究

基于滚动轴承动力学理论,建立了推力球轴承动力学分析模型以及摩擦力矩数学模型,仿真分析了不同结构参数、工况参数对摩擦力矩特性的影响规律,并进行了对比验证。研究结果表明：自旋滑动产生的摩擦力矩约为推力球轴承总摩擦力矩的70%;从推力球轴承的设计角度,在保证保持架稳定性的前提下,可以适当增加钢球数和增大保持架兜孔间隙来减小轴承摩擦力矩,但钢球数对摩擦力矩的影响更为明显,且对轴承结构影响最小,应优先考虑;随着轴（座）圈沟曲率半径系数的增大,轴承摩擦力矩呈现指数形式减小,当轴（座）圈沟曲率半径系数达到0.56以后,轴（座）圈沟曲率半径系数的增大对轴承摩擦力矩影响很小,但考虑到推力球轴承的承载能力,轴（座）圈沟曲率半径系数应在0.56-0.58之间选取较为合适;从推力球轴承的使用角度,倾覆力矩、外载荷冲击量和轴承转速会对轴承的摩擦力矩产生显著影响,且外载荷冲击量的影响程度最大。

微型角接触推力球轴承沟道轮廓测量工装设计

针对接触角为60°的微型角接触推力球轴承沟道的特点,设计了一种定位测量工装,解决了二维形貌测量仪测量沟道形状误差时测头无法在沟道的有效工作区间进行数据采集的问题。

倾覆力矩对推力球轴承疲劳寿命的影响

由于滚动轴承标准中推力球轴承基本额定寿命的计算没有考虑倾覆力矩的影响,造成其误差较大,针对此问题,考虑了推力球轴承在轴向力和倾覆力矩作用下钢球的实际载荷分布,用Lundberg和Palmgren方法计算了轴承的疲劳寿命,并在此基础上拟合出了倾覆力矩与增量当量载荷之间的关系,对滚动轴承标准中推力球轴承基本额定寿命的计算公式进行了修正,计入了倾覆力矩的影响。修正后的寿命计算方法不仅简便,而且准确。

推力球轴承接触问题有限元分析

推力球轴承是被广泛应用的支承机械,用于承受转速较低的轴向载荷。它是由上下座圈、保持架和球体组成的可分离结构,分为单向推力球轴承和双向推力球轴承两种。着重分析了不同尺寸、形状的球形滚动体和橄榄球形滚动体对接触情况下的应力和变形量的影响。使用Pro/E建立实体模型,导入ANSYS进行数值模拟和计算。通过对获得的数值模拟结果和赫兹理论解进行对比,结果表明有限元分析是比较准确而且可靠的。最大接触应力和弹性趋近量取决于滚动体与滚道接触处的主曲率和、主曲率差,与滚动体形状、体积没有直接联系。

推力球轴承组合实体保持架锁点成形模的设计

针对推力球轴承实体保持架在安装使用中出现的相互摩擦掉屑,产生噪声、异常声等质量问题,设计了组合实体保持架。针对设计的关键问题,重点介绍了上、下模和锁点的设计。

推力球轴承套圈端面粗车留量的修正

通过对原粗车留量、公差及技术条件即厂标Q/WZ.J3721-87标准进行分析,提出了原标准细车量 规定不完善之处,并对细车量进行了修正。提高了端面的表面质量,降低了端面废品率。

特大型推力球轴承保持架锁点成形模的设计

分析特大型推力球轴承原保持架锁点结构易出现异常噪声、保持架兜孔锁点处掉块及锁点外观质量差的原因,设计了新的保持架锁点成形模,详细介绍了其结构组成、主要部件的设计及工作过程。新结构成形模有效解决了在压印保持架兜孔锁点过程中出现的压印位置偏移、锁点大小不均匀等生产实际问题。

对导弹陀螺仪高速向心球轴承及向心推力球轴承摩擦系数的理论研究

以滚动轴承理论及摩擦学滚动原理为理论基础,以导弹陀螺仪高速球轴承(简称高速球轴承)为研究对象,本文引用国内外提供的资料及数据,经过系统研究及分析计算推导出一组可直接计算高速球轴承摩擦系数的计算公式。由本文导出公式所示解析关系可清晰地看出,高速球轴承摩擦系数不仅与轴承内外径、滚珠对内圈、(或外圈)的滑动摩擦系数、滚珠半径及数量有关,而且还与轴承转速和当量动载荷等参数密切相关。

单向推力球轴承在某大型离心分离机中的应用

对单向推力球轴承在某新开发大型离心分离机中的应用进行了讨论。根据经典理论对轴承的摩擦功率损失进行了计算,对照循环润滑方式带走的功率损失,分析了功率损失的原因。同时,对进一步的结构改进提出了建议。

曲率半径系数优化下弹性推力球轴承减摩特性研究

为研究弹性推力球轴承的减摩特性,建立了球—槽点接触应力仿真优化模型。基于优化的曲率半径系数结果,研究了滚珠直径、数量对推力球轴承接触特性的影响;并基于此,进一步研究了工况参数对轴承摩擦学性能的影响。研究结果表明,曲率半径系数为0.54时,接触应力最大为3.61×109N/m2,同时体积应变也为最大占0.44%,且在0.56~0.58范围内选取曲率半径系数效果最佳;接触区弹性变形量和最大接触压力随滚珠直径及数量增大而减小,其中滚珠数量影响较大;推力球轴承的摩擦系数先随载荷增大而减小,当载荷增加到一定量时,摩擦系数趋于稳定;轴承摩擦力矩和发热量在较低载荷(<160N)时随载荷变化较小,但载荷大于160N后随载荷增大而增大;转速对轴承的摩擦系数影响不大,但轴承发热量会随转速增大而增大。