【摘要】：圓錐滾子是滾動(dòng)軸承中一種重要的滾動(dòng)體。貫穿式超精研是圓錐滾子滾動(dòng)面加工的主流終加工工藝。這種工藝中,滾子是通過導(dǎo)輥的支撐保證其姿態(tài)的,也是在導(dǎo)輥的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)其貫穿和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的。導(dǎo)輥形面的幾何形狀影響滾子的姿態(tài)和滾子的支撐穩(wěn)定性,因而對超精研后滾子的凸度和表面質(zhì)量有重要影響。在導(dǎo)輥驅(qū)動(dòng)滾子自轉(zhuǎn)和貫穿過程中,導(dǎo)輥與滾子之間存在滑動(dòng),這一方面引起導(dǎo)輥形面磨損從而影響導(dǎo)輥使用壽命,另一方面導(dǎo)致滾子自轉(zhuǎn)速度變化從而影響超精研效率和質(zhì)量。因此,研究圓錐滾子貫穿式超精研導(dǎo)輥形面以及導(dǎo)輥對滾子的驅(qū)動(dòng)特性,具有重要的理論意義和良好的應(yīng)用價(jià)值。定姿態(tài)貫穿式超精研是圓錐滾子貫穿式超精研的重要方式,本文針對圓錐滾子定姿態(tài)貫穿式超精研導(dǎo)輥理想形面特征,以及導(dǎo)輥對滾子的驅(qū)動(dòng)特性開展研究,主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)建立了圓錐滾子定姿態(tài)貫穿式超精研導(dǎo)輥理想形面方程,分析了導(dǎo)輥理想形面特征。通過分析導(dǎo)輥與滾子之間的幾何與相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系,根據(jù)共軛曲面原理,建立了超精研導(dǎo)輥的理想形面方程。鑒于導(dǎo)輥理想形面方程表達(dá)式十分復(fù)雜,難以進(jìn)行解析分析,用數(shù)值計(jì)算算例對導(dǎo)輥理想形面的特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,超精研導(dǎo)輥理想形面的特征為:導(dǎo)輥的軸向截形是輕微內(nèi)凹的傾斜曲線;當(dāng)滾子姿態(tài)為空間斜置姿態(tài)時(shí),前導(dǎo)輥軸向截形的傾斜角度大于后導(dǎo)輥,而其內(nèi)凹程度小于后導(dǎo)輥;當(dāng)滾子姿態(tài)為正置姿態(tài)時(shí),前后導(dǎo)輥軸向截形的傾斜角度和內(nèi)凹程度都相同。(2)研究了導(dǎo)輥對滾子的驅(qū)動(dòng)特性。通過分析導(dǎo)輥與滾子之間的接觸幾何關(guān)系、相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系以及穩(wěn)定工作條件下的靜力平衡關(guān)系,建立了導(dǎo)輥與滾子之間相對滑動(dòng)速度和滾子轉(zhuǎn)速的計(jì)算方法,分析了導(dǎo)輥與滾子之間相對滑動(dòng)速度和滾子轉(zhuǎn)速特性。結(jié)果表明:(1)導(dǎo)輥與滾子之間的相對滑動(dòng)中,軸向滑動(dòng)速度等于滾子貫穿速度,而周向滑動(dòng)速度沿導(dǎo)輥與滾子的接觸線呈不均勻分布狀態(tài),其分布曲線是一條斜直線。(2)在一定工況條件下,存在一個(gè)相應(yīng)的滾子半錐角臨界值;當(dāng)滾子半錐角小于臨界值時(shí),導(dǎo)輥與滾子接觸線各點(diǎn)的周向相對滑動(dòng)速度方向一致,數(shù)值都不為零,導(dǎo)輥與滾子處于周向全面打滑狀態(tài);當(dāng)滾子半錐角大于臨界值時(shí),導(dǎo)輥與滾子接觸線上存在一個(gè)周向純滾動(dòng)點(diǎn),純滾動(dòng)點(diǎn)兩側(cè)均處于周向滑動(dòng)狀態(tài),但滑動(dòng)速度方向相反;當(dāng)滾子半錐角等于臨界值時(shí),有周向純滾動(dòng)點(diǎn)存在,其位于滾子大端。(3)滾子半錐角值越大,導(dǎo)輥與滾子接觸線上的滑動(dòng)越不均勻,而且滑動(dòng)程度也越大,導(dǎo)輥越容易磨損;同時(shí),滾子半錐角值越大,滾子自轉(zhuǎn)速度越小,超精研效率降低,但在絕大多數(shù)圓錐滾子錐角范圍內(nèi)(半錐角小于5°),滾子自轉(zhuǎn)速度變化幅度不大,不會(huì)對超精研效率和質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH133.33

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本文編號(hào)：2752556