精密磨床主轴角轴承更换法

成对角接触球轴承替换隔圈式角轴承,加快了机床维修速度,取得很好的效果。

不同接触角轴承组配的预紧技术

阐述了不同接触角轴承的组配及预紧方式,分析了外载荷对组配轴承组轴向位移的影响,并从理论上分析了外载荷与预紧力的关系,为角接触球轴承的安装及应用提供了参考。

汽车电磁离合器和双列角轴承标准获通过

在日前召开的全国滚动轴承标准化技术委员会四届五次会议上，经全国滚动轴承标准化技术委员会认定，人本集团和洛阳轴承研究所等单位联合起草的《汽车空调电磁离合器用双列角接触球轴承》标准获得通过。据了解，这是该集团第12次参与国家轴承类标准的制定，此前，人本集团还参与负责制定、修订了20多项轴承行业的有关标准。

含石墨烯油气润滑的角接触球轴承腔热流数值分析

为更有效地降低大功率高速电主轴用高速角接触球轴承腔温度,对含石墨烯的油气润滑影响轴承腔热流特性的规律进行分析。基于流体力学守恒方程,建立了高速角接触球轴承腔体内压缩气体、润滑油和石墨烯颗粒形成的气液固三相流热流分析数学模型。通过数值模拟分析了不同速度压缩气体状态下油气通道中的石墨烯润滑油环状流形成条件、轴承腔内石墨烯润滑油流场速度,以及石墨烯颗粒分布与轴承腔温度场的关系。结果表明,石墨烯润滑油速度与压缩气体速度之比为1∶10时,油气通道中会形成石墨烯润滑油环状流,使高速角接触球轴承腔具有良好的润滑效果;高速运转工况下,轴承腔内石墨烯的分布状态同时受离心力与滚珠高速自旋的影响,而且石墨烯颗粒分布越密集,该区域的温度越低;石墨烯润滑油在滚珠与内圈接触区域流速越大,表面换热系数越高,该区域散热越快,为石墨烯油气润滑更好地降低高速角接触球轴承温度、保障轴承正常工作提供了理论依据。

考虑内、外圈复合故障的角接触球轴承振动特性研究

为描述考虑内、外圈复合故障角接触球轴承的振动特性,建立了角接触球轴承内、外圈复合故障时变位移激励模型;基于非线性Hertz接触理论,建立了角接触球轴承时变刚度模型;提出了考虑内、外圈复合故障的角接触球轴承动力学计算方法,研究了不同参数和工况条件下复合故障轴承的振动响应规律。研究结果表明:随着故障尺寸和轴承载荷的增大,复合故障轴承的振动特征频率不变,但其幅值增大;随着轴承转速的增大,复合故障轴承的振动特征频率及其幅值均增大;故障位置的变化将对复合故障轴承的振动特征产生很大影响,故障处越接近承载区,轴承的负载越大,振动特征越明显。

石墨烯纳米颗粒参数对角接触球轴承油气润滑特性的影响

为探究高速旋转状态下油气负载石墨烯润滑特性,以B7003C轴承为研究对象,通过有限元软件建立其三相润滑流场的数值模型,考虑石墨烯纳米颗粒参数对润滑的影响,观察润滑油和石墨烯纳米颗粒在轴承腔内的分布和变化,结果表明:轴承腔内石墨烯润滑油的体积随时间延长而增大,一段时间后润滑油总体积与分布状态在轴承腔内随时间脉动循环;石墨烯质量分数增加改变了基础油的润湿性,增大了相同工况下轴承腔内油的含量,进而改善了轴承润滑状态;石墨烯纳米颗粒在轴承腔内的运动轨迹和分布与其粒径尺寸有关,小粒径石墨烯扩散速度更快,主要参与钢球与内沟道润滑,更易从轴承腔入油口一侧溢出;大粒径石墨烯主要参与钢球与外沟道润滑,更易从油气入口侧进入轴承腔内参与润滑。

角接触球轴承内圈织构设计及对油气润滑两相流的影响

针对角接触球轴承油气润滑中内圈润滑油含量少和保持性差的问题,提出在轴承内圈滚道设计圆凹坑形表面织构的润滑增效方法。基于气液两相流模型和多重参考系方法,建立内圈织构化角接触球轴承腔内油气两相流数值分析模型,分析内圈织构对轴承油气两相流动及润滑增效的影响。结果表明:织构化轴承可以显著提高润滑油在内圈的保持量,同时改善轴承腔内润滑油分布不均的状况;在微织构附近油气两相流动更不规则,所产生的压力梯度和速度梯度有利于提高气液两相膜的承载力;随着轴承转速的升高,内圈织构润滑增效效果相对减弱;随着供油量的增加,内圈织构润滑增效效果更加显著。

联合载荷作用下精密轴系角接触球轴承钢球与保持架动力学行为分析

针对联合载荷作用下精密轴系角接触球轴承钢球与保持架的相互作用行为,基于滚动轴承动力学理论建立了精密轴系动力学分析模型,分析了转速、载荷、轴承结构参数对钢球与保持架动力学行为的影响,并通过保持架转速试验验证了模型的准确性,结果表明:力矩载荷对钢球与保持架动力学行为的影响程度较径向载荷明显;在径向载荷作用下,当转速小于40000 r/min时钢球与保持架的作用力随轴向预紧力增大而增大,当转速大于40000 r/min时钢球与保持架的作用力随轴向预紧力增大先减小后增大;在力矩载荷作用下,钢球与保持架的作用力随着力矩载荷的增大先增大再减小而后急剧增大;增大保持架兜孔间隙与外沟曲率半径系数有利于减小钢球与保持架的作用力。

表面局部缺陷角接触球轴承弹流润滑性能研究

根据高速角接触球轴承自旋的运动特征,同时考虑轴承高速摩擦生热的影响,建立了表面具有局部缺陷的角接触球轴承弹流润滑模型。采用多重网格法获得弹流润滑各参数数值解,同时计算出轴承油膜刚度。研究了自旋、热效应和表面局部缺陷对球轴承弹流润滑性能的影响规律,计算结果表明:考虑自旋条件时,轴承的油膜厚度减小、压力增大,油膜刚度增大;随着轴承温度升高,轴承油膜厚度减小,油膜压力和油膜刚度增大;当润滑油流经轴承表面局部缺陷时,缺陷区域轴承润滑油油膜厚度增大,油膜压力减小,而非缺陷区域轴承最小油膜厚度减小,最大油膜压力增大,油膜刚度增大。

分步精超角接触球轴承外圈沟道工艺试验研究

为提高角接触球轴承外圈沟道精超的加工精度及加工效率,基于沟道表面在精超加工过程中的变化特点,对轴承外圈的精超加工部分进行深入研究,细分为粗精超、精超两步,采用正交试验法来对每一步加工参数进行优化,将优化得出的结果和常规的一步精超试验结果作对比分析,试验结果表明:相较于常规的一步精超,采用分步精超能够将轴承超精加工精度提高10.42%,并且超精加工时间减少2s,说明分步精超的加工精度及加工效率均要高于常规的一步精超。

变载荷作用下的角接触球轴承动力学分析

为研究球轴承在变载荷作用下的动力学行为,建立了角接触球轴承的动力学模型,并在不同的载荷谱下进行了角接触球轴承的动力学计算,对比了不同载荷谱作用下球与内外圈的接触角和接触载荷以及球的自转角速度和公转角速度随时间的变化。结果表明:载荷瞬时变化产生的冲击会导致球与内外圈的接触载荷和接触角发生突变,且变化幅度与冲击载荷大小相关;在受载荷冲击后,球的自转角速度和公转角速度也会发生突变,并且随轴承的转动,球的自转角速度和公转角速度会最终达到一个稳定值;载荷变化幅度越大,变化频率越快,轴承运动的变化幅度就越大。

考虑圆度误差的角接触球轴承温升特性研究

以往有关于轴承温升特性的研究多注重轴承温升以及圆度误差对轴承振动的影响,其中圆度误差对轴承温升影响的文献较少,且研究对象多针对的是低速、轻载轴承的温升。为此,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型,研究了轴承沟道圆度误差对轴承温升的影响规律。首先,以轴承拟动力学、弹流润滑理论、传热学理论和基尔霍夫能量守恒定律为基础,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型;然后,利用模型分析了不同工况条件、圆度误差对轴承温升特性影响;最后,将模型计算结果与试验结果进行了比较,验证了角接触球轴承热-力耦合模型的合理性。研究结果表明:模型计算结果和实验结果相比,最大相对误差为5.37%;随着圆度误差阶次的增加,轴承温度呈现波动性变化,且随着转速的增加,波动趋势愈加显著;随着润滑油温度的升高,温度波动逐渐减小;当圆度误差的阶次等于球数n/2±2(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度比不考虑圆度误差时要低,因此将圆度误差控制在特定阶次内能有效降低轴承温升,从而提高工作效率;轴承外圈温度的波动性与外圈圆度误差的幅值成正比,为轴承设计提供了重要参考;外圈温度与沟道圆度误差阶次之间呈周期性变化,并与钢球的个数形成映射关系,当圆度误差阶次等于球数的(2 n-1)/4倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度达到最高;当圆度误差阶次等于球数的n/2倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度最低,这一规律可为轴承的优化提供具体参考方向。

角接触球轴承内圈淬回火过程残余应力的演化与分布规律

热处理过程中轴承内圈往往会产生较高的残余应力,导致其使用寿命和运行稳定性下降。为降低内圈热处理后的残余应力,提高其工作性能,以7008C型角接触球轴承内圈为研究对象,首先,利用直读光谱仪测得内圈材料元素含量,通过Jmatpro软件获得材料性能参数;其次,建立内圈淬回火过程的数值仿真模型,研究内圈残余应力的演化机理与分布规律,以及工艺参数对残余应力的影响;最后,以降低残余应力为优化指标,采用响应曲面法建立回归模型对工艺参数进行优化。结果表明,淬火后内圈滚道处的残余应力最大,约129 MPa,回火后残余应力降至71.6 MPa;淬回火工艺参数对残余应力的影响程度从大到小依次为淬火加热温度、淬火油温度、回火时间、回火温度;淬回火的最佳工艺参数组合为淬火加热温度820℃,淬火油温度88℃,回火温度207℃,回火时间2 h。

排粉风机角接触球轴承的安装经验

角接触球轴承的安装比深沟球轴承复杂,多成对安装。装配时需施加轴向预紧载荷,用于调整轴承的轴向游隙。轴向的预紧载荷过大会造成游隙偏小,容易造成轴承抱死,预紧载荷过小又会造成游隙偏大,滚动体偏离运行轨迹,出现滑动摩擦,轴承润滑不良。为了保证轴承的轴向游隙,有时还需要借助调整垫片,便于游隙的调整,确保轴承的安装精度。

工况参数对高速角接触球轴承温升特性的影响

以润滑油温度、转速、径向载荷、轴向载荷和喷油量等工况参数为变量进行温升试验,分析工况因素对高速角接触球轴承温升特性的影响规律,并应用灰色关联度方法研究不同工况参数对轴承温升的影响程度。试验结果表明:喷油量与轴承温升之间呈非线性关系;存在最佳轴向预紧力使轴承的温升较低,不同转速条件下轴承达到最优预紧状态所需要的轴向载荷不同;各工况参数对轴承温升的影响程度从大到小为润滑油温度、转速、喷油量、轴向载荷、径向载荷。

基于Fluent的高速角接触球轴承润滑脂动态分布

以脂润滑高速角接触球轴承为研究对象,建立润滑脂流动仿真模型,根据轴承实际运转工况设置模型速度、温度等边界条件,通过拟合常温至高温条件下的润滑脂黏度模型参数,建立全温域范围赫-巴黏度模型来描述润滑脂非牛顿流体特性,采用CFD软件Fluent进行仿真试验,并分析轴承在不同转速、温度和填脂量下的润滑脂分布。结果表明:在一定的填脂量下,随着转速提高润滑脂在轴承腔内分布更均匀,且在保持架转动方向的两侧分布更多,而内圈润滑脂量逐渐减少,转移到保持架和外圈;相对于常温,在高温下润滑脂流动性更高,向离心方向扩散的特征更为明显,这是内圈更易磨损的原因之一;在润滑脂填充比例为19.8%~29.7%的范围内,随着填脂量提高,润滑脂分布状态更好。

热力耦合作用的双半内圈角接触球轴承热特性

针对航空发动机高速重载双半内圈角接触球轴承运行中生热问题,基于滚动轴承动力学以及传热学理论,考虑轴承热变形以及润滑油的作用,建立热力耦合作用的双半内圈角接触球轴承动力学分析模型。采用预估-校正的GSTIFF变步长积分算法求解动力学方程组,分析了工况参数和结构参数对轴承热特性的影响,结果表明:考虑热力耦合的轴承动力学模型更接近试验结果;内、外圈温度受转速以及轴向力的影响较大,轴向力对内、外圈温差的影响较大;内圈沟曲率半径系数对轴承温度的影响较大,当内圈沟曲率半径系数为0.532时内、外圈温差最小,外圈沟曲率半径系数和垫片厚度对轴承温度的影响较小。

高速脂润滑角接触球轴承结构参数的设计研究

高速脂润滑角接触球轴承在机床和加工中心等领域应用广泛。为实现国产化代替,通过建立高速脂润滑角接触球轴承拟动力学模型,以离心力、轴向刚度、旋滚比、接触应力为目标函数,对轴承接触角、沟曲率系数、滚动体直径、滚动体数量和材料等结构参数进行设计研究,并对设计后的H7020-2RZ轴承进行温升性能和极限转速试验,结果表明满足要求。

高速角接触球轴承保持架受力分析

介绍了高速角接触球轴承启动过程中球对保持架的冲击力、保持架在离心力作用下产生的环向拉应力以及轴承运转中因球速变化引起的球与保持架之间作用力的计算方法。并以某型号轴承A为例进行了保持架强度计算,根据计算结果选择了合适的保持架材料。

径向游隙对角接触球轴承两相流热特性的影响

径向游隙直接影响角接触球轴承内部两相流的分布以及热特性。为探究不同径向游隙下角接触球轴承油气润滑两相流热特性变化规律,基于两相流理论以及轴承换热机制,建立数值分析模型模拟轴承腔内油气两相流流动特性,分析径向游隙和轴承运行工况对轴承腔内流场分布以及温升的影响,并通过轴承温升试验验证了仿真结果。结果表明:油气两相流中油相受离心力影响主要分布在轴承外圈,径向游隙增大使得油相体积分数减少;轴承温升随着径向游隙增大而减少,一定程度上增大径向游隙可以减少轴承生热量。研究结果为探究角接触球轴承油气润滑热特性以及改善轴承腔结构参数提供了参考。