高速精密角接触球轴承在电主轴中的应用

高速精密角接触球轴承在电主轴中的应用涉及选型、加载和润滑等多个方面 ,合理的使用方式可以优化主轴性能和提高轴承实际寿命。

高速精密角接触球轴承的热分析与验证

从理论上分析了高速精密角接触球轴承的运动特性和发热机理,并以H7014C/HQ1型高速精密角接触球轴承为试验对象,在不同的转速、轴向预紧力和润滑油量下进行了试验。结果表明:转速对轴承温升的影响最显著;同时给出了最佳预紧力和最佳润滑油油量的参考值。

高速精密角接触球轴承零件热位移分析

On the basis of analyzing heat displacements produced in thin ring and long cylinder, the calculating formulas of heat displacements of bearing components is infered in this paper by considering heat displacement effect of spindle and bearing house. The results have certain meaning for design and application of high speed angular contact ball bearings.

高速精密角接触球轴承传热机理分析

以B7005精密角接触球轴承为例,分析了轴承的温度分布;在确定合理的边界条件下,利用ANSYS分析软件对轴承摩擦发热及传热机理进行分析和仿真,得到轴承摩擦热在轴承内部的传递和温度场分布情况,为进一步研究轴承摩擦热对高速转轴的速度性能等的影响提供理论参考,以提高轴承的寿命和可靠性。

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。

高速角接触球轴承腔内气相流动与传热特性研究

针对高速运转滚动轴承腔内空气在接触区周围形成的高压区阻碍润滑介质进入,从而导致供油效率降低的问题,以B7008C角接触球轴承为研究对象,考虑轴承几何结构细节,建立了角接触球轴承腔内气相流动模型,采用旋转坐标系描述轴承各组件运动,分析滚动轴承在不同转速与保持架结构参数下的气相流动。用该模型分析了轴承腔内气相流场,揭示了轴承公转、钢球自旋、保持架结构等因素对轴承腔内气相流型与传热效率的影响规律。结果表明:随着公转转速升高,气流速度升高,轴承腔内压差增大;高速下钢球的自旋效应使轴承腔内气压升高,分布不均匀性加剧;保持架兜孔形状、兜孔结构等参数影响换热效率与压力场分布,随兜孔间隙增大,保持架对流换热系数升高。轴端贴近轴承内圈处是配置供油单元出口的理想位置。

轴向受载的高速角接触球轴承接触角域的精确确定

在分析了高速角接触球轴承动态特性方程组的基础上,对动态特性的辅助方程进行了寻求根本变量的分析,得到了各个方程组变量相互耦合的关系图和根本变量。根据高速角接触球轴承受纯轴向力时的特点,提出了应用接触角进行迭代求解动态特性的计算方法。为了确定接触角的求解域,根据文献的计算结果分析了随着载荷和转速的变化内接触角增量小于外接触角增量的特点,并应用本文提出的迭代方法对算例进行了计算,验证了对接触角增量变化分析的正确性,从而将接触角的搜索范围缩小一半,减少了计算量。

惯性载荷对高速角接触球轴承最优预紧力的影响分析

高速角接触球轴承拟静力学模型是轴承内部载荷分布的有效分析手段,是动力学分析的基础.对受轴向载荷的高速角接触球轴承的具体算例进行了求解计算,得出了不同转速下钢球与沟道接触力随预紧力的变化规律.计算结果表明:在低转速范围内,钢球与外沟道接触力随着轴向预紧力的增大而线性增大;随着转速的升高,该接触力会呈现非线性变化,表现出先减小后增大的变化趋势.对这一变化规律进行了详细的分析,并从接触疲劳寿命和陀螺转动摩擦生热的角度,提出了确定高速角接触球轴承最佳预紧力的双重约束条件,为高速角接触球轴承的设计与使用提供参考依据.

高速角接触球轴承优化设计

The paper utilizes the imitating static mechanics design and analysis method, quotes the "hypothesis of ring raceway control", establishes the optimal design model and optimal algorithm with multitarget function for the high speed angular contact ball bearings by using the method of separating layers and resultant target, develops softwares of optimal design and drawing for the bearings and obtains 113 optimal main parameters of four series of 718 719, 7(1)0, 7(0)2 bearings.

高速角接触球轴承动态刚度的分析与计算

在Hertz接触理论的基本上,结合Newton-Raphone法,针对定位、定压两种不同的预紧方式,分析计算了轴向力和径向力联合载荷作用下高速角接触球轴承的动态刚度,结果表明:定位预紧下轴向刚度和径向刚度随转速增加而增大;定压预紧下轴向刚度随转速增加而减小,径向刚度随转速增加而增大。

基于矩阵表达的高速角接触球轴承动态特性求解方法

三向联合受载的高速角接触球轴承广泛应用于航空航天、机床等领域,其动态特性的求解是研究轴承设计方法和计算转子系统特性的基础。在分析已有高速角接触球轴承动态计算方法的基础上,提出了根据滚动体高速运转时几何参数和力能参数的变化特征,将复杂的高速角接触球轴承动态方程组简化为两个首尾相连接的二力杆有限元模型的求解方法。并给出了刚度矩阵的具体形式和通过设定初始3个方向的受力求解矩阵组的过程。该方法改善了Newton-Raphson方法求解方程组参数耦合的复杂性。算例表明了该方法的计算结果与传统方法的一致性,可以替代传统的拟静力学方法。

高速角接触球轴承发热及其影响因素

为了提高高速主轴单元的热态特性 ,从理论上分析了高速角接触球轴承的受力 ,计算了滚珠与滚道的接触负荷 ,在此基础上 ,计算轴承的摩擦发热 ,编写了高速角接触球轴承发热的计算机程序 ,对高速角接触球轴承实例进行了验证计算并就轴承主要参数对发热的影响进行了讨论。

高速角接触球轴承速度性能试验研究

以内圆磨床砂轮轴中定压预紧成对串列背对背安装的角接触球轴承为例 ,通过试验研究了结构型式、润滑参数和润滑油对高速性能的影响。研究结果为高速轴承的设计和应用 ,以及润滑参数的选择提供了依据。

高速角接触球轴承腔内润滑脂流动特性数值分析

针对润滑脂在高速角接触球轴承运行过程中的流动特征,建立角接触球轴承腔内润滑脂流动分析模型,采用多重参考系方法模拟轴承腔内各组件的运动规律,选用非牛顿流体模型模拟润滑脂的流变特性,运用CFD软件Fluent对轴承腔内润滑脂的分布和流动速度及影响因素进行数值分析。结果表明:轴承腔内润滑脂主要分布在外滚道滚动体运动方向两侧,且流动速度很低;保持架内侧粘附较多的润滑脂,且具有较高的速度;内滚道和滚动体壁面粘附的润滑脂最少,但流动速度最高;轴承转速的增加会使更多的润滑脂粘滞在外滚道滚动体两侧,内滚道与保持架之间的润滑脂减少,但转速的增加使内滚道与保持架之间以及滚动体与内滚道接触区附近的润滑脂的流动速度提高;润滑脂黏稠度、保持架宽度和填脂量的增加,会使润滑脂在轴承腔内的分布相对均匀、保持架与内滚道之间的润滑脂量增加,有利于轴承润滑。

高速脂润滑角接触球轴承多目标优化设计

通过建立轴向和径向联合载荷作用下高速脂润滑角接触球轴承的拟动力学模型,利用功效系数法,以旋滚比、基本额定动载荷、摩擦力矩和轴向刚度为目标函数,对轴承球组节圆直径、球径、球数、内圈沟曲率系数和外圈沟曲率系数进行优化设计,并对优化设计后的轴承H7008C-2RZ/HQ1P4进行了温升性能和极限转速试验,结果表明温升和极限转速满足要求。

混合陶瓷角接触球轴承高速性能分析

对混合陶瓷角接触球轴承和全钢角接触球轴承的陀螺力矩、自旋滑动、高速下公转打滑、硬度、抗粘着性、电阻率和表面粗糙度进行了对比分析,论述了混合陶瓷角接触球轴承高速和长寿命的原因。

润滑油拖动特性对高速角接触球轴承保持架运动平稳性的影响

在4109,4106和4050航空润滑油油膜拖动特性试验基础上,给出了3种润滑油油膜拖动系数计算公式,并建立了高速角接触球轴承非线性动力学微分方程组,采用预估-校正的GSTIFF变步长积分算法对其动力学微分方程组进行求解。研究了3种航空润滑油对高速角接触球轴承保持架运动平稳性的影响,结果表明:对于这3种航空润滑油,过小或过大的轴承轴向载荷都不利于保持架运动平稳性,且随着轴向载荷的增加,保持架质心轨迹由混乱到单圆涡动再到多圆涡动;当轴承承受1 000 N的轴向载荷时,低温工况下优选4109润滑油,高温工况下优选4106润滑油;当轴承润滑油温度为130℃时,轴承不适合承受过小的轴向载荷,在重载的工况下优选4106润滑油,在轻载的工况下优选4050润滑油,4050润滑油在轻载的情况下较4109润滑油适用范围广。

高速旋转角接触球轴承零件径向位移分析

应用弹性力学理论，将高速旋转轴承零件的离心力看成体力，建立了保持架和内圈径向位移与旋转速度之间的关系。对保持架和内圈高速效应对轴承性能产生的影响进行了分析计算。计算结果对高速角接触球轴承设计与应用具有一定的指导意义。附图3幅，表1个，参考文献3篇。

高速角接触陶瓷球轴承与钢球轴承动力学特性对比分析

在15万转/分的转速范围内,对角接触陶瓷球轴承及钢球轴承的接触角、接触应力、内圈位移、旋滚比和刚度的变化特性进行了全面的对比分析。根据滚动轴承分析理论建立了数学模型并采用数值方法求解。分析结果表明:在研究的转速范围内,以上各性能参数均呈现显著的非线性变化特征,其变化特性与转速和滚珠材料类型密切相关;在轴向外载作用下,轴承内圈沿轴向移动,随转速升高,轴向移动量先小幅降低而后急剧增大;轴承径向刚度及轴向刚度值也是先下降而后上升,且变化范围较大。陶瓷球混合轴承几乎在所有的性能参数均明显优于传统的钢球轴承。与传统钢球轴承相比,其接触应力和内圈移动量明显降低、接触角变化较小、轴向与径向刚度变化程度相对较低、动态特性相对稳定,从而具有传统钢球轴承无可比拟的优越性。