Performance of High-Speed Grease Lubricated Hybrid Ceramic Ball Bearing

To simplify the lubricating system for high-speed bearings and improve its reliability, grease lu-bricated high-speed hybrid ceramic bearings were theoretically and experimentally researched. Bearings with an outer race of 62 mm and eleven 9.525-mm balls were investigated. Traction coefficient and flash temperature between the bearing races and the balls were calculated and the results show that the traction coefficient of Si3N4 hybrid ceramic bearings is 74% that of the steel AISI 440B ones at 30 000 r/min and 1750 N, and the flash temperature of the hybrid bearings is 49% that of steel ones. Simulating the high-speed bearing rotational conditions, the grease lubricated hybrid ceramic ball bearings were tested and the results show that the power consumption of hybrid ceramic bearing lubricated by grease D at 24 000 r/min and axial load 1750 N is 80% that of steel ones.

混合式陶瓷球轴承在液氮中的摩擦学性能研究

研究了由ＳｉａｌｏｎＳｉ３Ｎ４陶瓷球、９Ｃｒ１８内外环以及由ＰＴＦＥ和玻璃纤维制成的保持架组合成的混合式陶瓷球轴承在液氮气氛和重负荷条件下的摩擦磨损性能．结果表明：通过９０ｍｉｎ的－１９６℃超低温台架试验后，混合式陶瓷球轴承仍可以正常工作．对试验后的陶瓷球进行显微镜观察未发现大面积的接触疲劳破坏，但在内外环滚道表面有轻微疲坑．混合式陶瓷球轴承的摩擦功耗明显低于钢制球轴承．

高速陶瓷球轴承脂润滑试验研究

在自行研制的高速轴承试验台上,对型号为6305的三点接触高速混合式陶瓷球轴承在载荷1500N,27000r/min工况下用两种润滑脂进行试验研究,并将筛选结果和油润滑条件下的温升和功耗进行了比较。试验结果表明:KK3润滑脂可以在高速情况下对混合式陶瓷球轴承实现有效的润滑;同时kk3脂润滑下陶瓷球轴承的功耗比用10号主轴油润滑下的陶瓷球轴承低24.1％,该结果对于简化高速、短寿命轴承的润滑系统和提高轴承可靠性有重要意义。

混合陶瓷球轴承接触曲面及接触应力的三维有限元分析

本文提出用有限元法,并借助于有限元分析软件ANSYS5.7对转速为60000r/min的深沟混合陶瓷球轴承接触应力进行计算,并用二次曲面方程对接触曲面的形状进行拟合。

基于脂润滑的混合陶瓷球高速主轴轴承早期失效试验

针对脂润滑的混合陶瓷球高速主轴轴承的工作特点,对不同工况下的混合陶瓷球高速主轴轴承进行了早期失效试验,并对其早期失效的原因进行了分析研究。结果表明,高速条件下脂润滑的混合陶瓷球主轴轴承发生早期失效的原因主要是高速运行和快速频繁启停而产生的剧烈冲击、摩擦和较高的工作温度所导致的保持架薄弱部位断裂,其运行时间远未达到轴承寿命理论所预期的疲劳寿命或精度寿命。

混合式陶瓷轴承的研制及其台架试验研究Ⅰ．制备陶瓷球最佳工艺参数的选择

为了加速航空发动机技术的发展，研制混合式陶瓷轴承是一个值得重视的研究方向。研制这种轴承的关键在于陶瓷球的高效高精度加工。在这方面，常规的磨削加工方法很难满足实用要求。因此，利用一种新的磁流体研磨法加工Ｓｉ３Ｎ４陶瓷球，首先对这种方法的基本原理与装置和研磨试验条件与方法作了简要阐述，进而通过一系列的试验研究，考察了将Ｓｉ３Ｎ４陶瓷球毛坯研磨成成品球的研磨效率分别随驱动轴转动速度、加工载荷和磨粒粒径等的变化规律，筛选出磁硫体研磨法加工氮化硅陶瓷球的最佳工艺参数：驱动轴转动速度为５０００ｒ／ｍｉｎ，加工载荷为２Ｎ，磨粒粒径为０．０４ｍｍ，研磨时间为５分钟。研究表明，磁流体研磨法加工陶瓷球的精度高，研磨效率是常规研磨法的近３０倍。研究结果在发展陶瓷材料的工程应用及其摩擦学研究方面，都具有良好的参考价值和实用价值。

混合陶瓷球轴承在微型涡喷发动机中的应用

以WP25微型涡喷发动机为研究对象,对混合陶瓷球轴承在微型涡喷发动机中的应用进行了试验研究。利用有限元计算与试验验证相结合的办法,确定了转子的临界转速范围;指出混合陶瓷球轴承在高温、高速条件下的失效形式以表层金属脱落为主,同时提出了改进措施,为混合陶瓷球轴承在微型涡喷发动机中的应用提供了参考依据。

基于水介质的高速混合陶瓷球轴承的设计及验证

介绍轴承用水介质的特点,探讨基于水介质的混合陶瓷球金属轴承设计,分析影响水试轴承试验性能的因素。试验结果表明,水介质条件下高速混合陶瓷球轴承运行稳定,没有出现明显的汽化及汽蚀现象,轴承表面基本完好。

高速电主轴用脂润滑轴承性能试验

以高速磨削电主轴用角接触陶瓷球轴承B7005C/HQ1P4为研究对象,分别在油雾润滑和脂润滑下对轴承进行高速性能试验,通过对比分析转速、载荷与温升的关系研究了脂润滑轴承的高速性能。结果表明,在循环水冷却的条件下,转速低于40 000 r/min或dmn值小于1.44×106mm.r/min时,高速电主轴可以使用脂润滑陶瓷球轴承。

超低温重载工况下陶瓷球失效分析

混合轴承陶瓷球在超低温重载条件下工作6 h发生表面局部剥落.为找出失效原因,提高混合陶瓷轴承的寿命和工作可靠性,对发生局部剥落的陶瓷球进行宏观、微观断口显微分析和金相分析.结果表明,发生早期疲劳的陶瓷球与含裂纹陶瓷球滚动接触疲劳试验的失效形式相同.导致实验中陶瓷球失效的原因是陶瓷球表面存在的裂纹扩展,这些裂纹来源于材料中含有较大的夹杂物,并提出了改进措施.

混合陶瓷角接触球轴承接触问题的有限元分析

基于ANSYS建立了有限元模型,进行了求解,并将结果与赫兹解进行了比较,结果表明有限元解与赫兹解具有较好的一致性,从而对进一步研究陶瓷轴承的失效和疲劳破坏、结构优化及寿命具有重要的指导意义。

国产牙钻混合陶瓷球轴承性能评估分析

应用自建的牙钻轴承试验机对某国产牙钻混合陶瓷球轴承的使用寿命进行了试验评估,并与全钢轴承进行了对比试验,对轴承失效原因进行了分析。试验结果表明,在相同试验工况下,混合陶瓷球轴承的使用寿命低于全钢轴承,但是其沟道表面的磨损情况优于全钢轴承。经分析,导致国产混合陶瓷球轴承使用寿命下降的主要原因是保持架的提前失效。

高速混合陶瓷轴承性能试验

为进一步研究陶瓷轴承摩擦性能,通过混合陶瓷球轴承与同型号同精度钢制球轴承的对比试验,分析高速精密陶瓷球轴承应用于卫星姿控飞轮的可行性,试验结果表明:陶瓷球轴承的静态摩擦力矩、高速运转下的温升和摩擦功耗均小于钢制球轴承;陶瓷球轴承加速度振动性能和钢制球轴承相当;速度振动性能值在低频和中频段陶瓷球轴承小,但在高频段速度振动值大,飞轮工作转速远低于高频段所对应的转速,陶瓷球轴承的综合振动性能优于钢制球轴承;将陶瓷球轴承应用于小卫星调姿飞轮中,可以极大地提高飞轮的角动量/质量比,减轻系统质量,从而获得更大的功能密度.

混合陶瓷球轴承的选型研究

混合陶瓷球轴承是支承高速电主轴的主要轴承类型之一,其运转状况直接影响到电主轴的可靠性,为此必须选择合适的混合陶瓷球轴承。系统地阐述了混合陶瓷球轴承的选型依据,包括类型选择、尺寸选择以及对极限转速的验算等,其中重点推导了混合陶瓷球轴承中的陶瓷球及轴承外圈的寿命估算公式及其在不同可靠度要求下寿命修正系数的计算式,进而得到陶瓷球及轴承外圈的基本额定动载荷,提出所选取的陶瓷球轴承需符合的要求。

高速超高速混装陶瓷球轴承结构参数的设计研究

定义轴承结构参数中的最佳球径、危险球径和许用球径等概念,基于轴承拟静力学理论,引入Matlab软件计算高速超高速混装陶瓷球轴承不同工况下各定义球径与载荷、转速的关系曲线;用Hertz接触问题的有限元法分析方法,得到高速下球径与外圈接触应力的数值解。上述理论方法为开展高速超高速混装陶瓷球轴承乃至于普通轴承的结构参数设计提供依据。

基于ANSYS的混合陶瓷球轴承接触问题仿真与分析

运用ANSYS软件,以B7005C混合陶瓷球轴承为样本,进行实体建模、网格划分、接触对设置,然后进行后处理分析,根据轴承实际工况仿真得出了内外圈的接触应力与接触变形。仿真分析结果和经典的赫兹解进行对比后,表明运用ANSYS仿真轴承的接触问题是比较理想的。

高速角接触陶瓷球轴承径向刚度的分析计算

由于材料特性上的差异,直接用角接触球轴承径向刚度计算公式来计算混合陶瓷球轴承径向刚度会产生较大的误差,因此通过原公式计算值与实验值的对比,提出了混合陶瓷球轴承径向刚度的修正计算公式,并以GMN公司生产的某型号轴承为对象进行了验证,结果表明:修正值与实验值基本保持一致,误差不超过2%,从而提供了一种计算角接触陶瓷球轴承径向静刚度的简便方法。

基于ABAQUS的混合陶瓷球轴承接触问题数值分析

简单介绍了ABAQUS软件,使用该软件可以进行接触非线性问题求解,作者应用ABAQUS软件建立了陶瓷球轴承简化的曲面-球接触模型,并进行了接触分析。

单元尺寸在混合陶瓷球轴承动态特性分析中的影响研究

在建立混合陶瓷球轴承6801CE的二维有限元接触模型的基础上,采用不同的单元长度对模型进行网格划分,并施加8种不同的载荷进行求解,得到了接触变形图,通过分析比较获得了轴承的滚动体与内外套圈接触的边界条件,为分析混合陶瓷球轴承6801CE的三维动态特性奠定了基础。

基于EEMD的混合陶瓷球轴承故障双冲击特征提取

疲劳剥落是导致滚动轴承失效的主要原因,当滚道出现剥落故障时滚动体在进入和退出剥落区时的加速度振动信号表现出不同特征:进入故障区时产生以较低频率成分为主的阶跃响应;退出剥落区则引起频带较宽的脉冲响应。有效分离这两类信号特征,对实现对混合陶瓷球轴承剥落区长度的测量有重要意义。提出一种基于总体经验模态分解(EEMD)的混合陶瓷球轴承剥落故障双冲击特征提取方法,该方法首先用AR模型对原始振动信号进行预白化处理,然后利用EEMD对白化后的振动信号进行去噪,并结合Hilbert包络提取算法实现对剥落故障混合陶瓷球轴承振动信号双冲击特征的有效分离提取。仿真及试验研究表明该方法能够有效地分离出混合陶瓷球轴承故障双冲击特征。