高速精密角接觸球軸承具有能同時承受徑向與軸向載荷的優(yōu)點,在機(jī)床主軸中起著支撐作用。保持架在軸承中起到隔離、引導(dǎo)滾動體并將滾動體保持在軸承腔內(nèi)的作用。隨著機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速技術(shù)要求的提高,現(xiàn)在傳統(tǒng)保持架,無論是材料(膠木)上,還是形狀(柱形兜孔)上,都很難滿足高強(qiáng)度、耐高溫、耐磨損等技術(shù)要求。特別,滾動軸承潤滑已成為制約機(jī)床發(fā)展的一大關(guān)鍵因素。為深入研究軸承腔內(nèi)部組件材料和結(jié)構(gòu)對軸承潤滑的影響,本文在分別建立了柱形兜孔膠木保持架模型、柱形兜孔聚醚醚酮(PEEK)保持架模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計出一種新型球形兜孔PEEK保持架模型,進(jìn)而從保持架材料和結(jié)構(gòu)兩個方面的變化研究對軸承兩相流潤滑的影響。本文的主要工作為:(1)研究比對不同材料保持架對軸承腔內(nèi)潤滑的影響。以7014角接觸球軸承為研究對象。從油液擴(kuò)散歷程開始分析,再分析不同進(jìn)油量和不同轉(zhuǎn)速下,不同材料保持架對軸承腔內(nèi)的油液分布、油液體積分?jǐn)?shù)、溫度以及壓強(qiáng)變化的影響。仿真與溫升試驗相互對比,驗證仿真的正確性。結(jié)果表明:相同工況下,PEEK保持架軸承在油膜分布,散熱等方面均優(yōu)于普通膠木保持架,更適合高速角接觸球軸承。(2)研究對比不同結(jié)構(gòu)保持架對軸承腔內(nèi)潤滑的影響。分析不同進(jìn)油量和不同轉(zhuǎn)速下,不同結(jié)構(gòu)保持架對軸承腔內(nèi)的油液分布、油液體積分?jǐn)?shù)、溫度以及壓強(qiáng)變化的影響。結(jié)論表明:與柱形兜孔PEEK保持架相比,由于新型球形兜孔PEEK保持架邊緣帶有弧度,兩側(cè)帶有一定斜度的棱結(jié)構(gòu),加速了空氣和潤滑油的流動,潤滑油分布更加均勻,降低了溫升,更適合高速角接觸球軸承。本文研究目的是為了設(shè)計一種更加符合角接觸球軸承要求的新型保持架。所得結(jié)論具有理論意義及工程應(yīng)用價值,可為保持架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和軸承內(nèi)部潤滑分析提供參考。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH133.3
【部分圖文】：

圖 1.1 NSK 精密角接觸球軸承床及機(jī)械設(shè)備對軸承性能要求的提高，普滿足滾動軸承的技術(shù)要求[3,4]。而高性能滾高載荷和高可靠性等方面都遠(yuǎn)勝于普通滾4角接觸球軸承和被航空發(fā)動機(jī)主軸應(yīng)用的研究適合高端滾動軸承的材料以及可靠合保高端軸承能夠長時間穩(wěn)定工作的關(guān)鍵所何設(shè)計和優(yōu)化、也有潤滑劑的選擇以及供

圖 1.2 軸承失效原因分析速的工作條件下，潤滑介質(zhì)的供給方式也成為軸承潤滑性能的一個重潤滑劑供給過多或者是供給不足的情況下，高端軸承都不能正常工作增大，從而產(chǎn)生許多不必要的熱量，使?jié)L動軸承因過熱而失效。因此軸承潤滑機(jī)理變得尤為重要。對彈性流體動力潤滑的基礎(chǔ)理論已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究[6-9]，在很多方成績。但是目前高端軸承的潤滑研究卻沒有充分的利用這些基礎(chǔ)理知識整合成系統(tǒng)的理論，同時對于高端滾動軸承的潤滑機(jī)理研究也不于局部高端滾動軸承的失效以及整體高端滾動軸承的潤滑失效的內(nèi)軸承腔內(nèi)的分布情況，零件之間的相互摩擦等一系列的問題的研究還，有必要結(jié)合現(xiàn)有的潤滑知識，設(shè)計高端滾動軸承，研究其潤滑過程，并且優(yōu)化結(jié)構(gòu)。為后續(xù)高端滾動軸承的設(shè)計及開發(fā)提供技術(shù)支持，

軸承保持架概述持架(即軸承保持架，又被叫作軸承保持器)通常由低碳鋼、膠木、黃銅和鋁合構(gòu)成，如圖 1.3 所示。保持架是能夠部分或全部包裹滾動體，并且隨著軸承一動的軸承零件。保持架不僅可以用來隔離滾動體，還能夠引導(dǎo)滾動體并且讓滾在其特定的位置[10,11]。滾動軸承正常工作的情況下，內(nèi)部零件之間會發(fā)生摩擦，從而產(chǎn)生大量的熱量零件的磨損。嚴(yán)重的情況下，甚至?xí)贡３旨茉谡９ぷ鞯那闆r下發(fā)生燒傷或?qū)е聺L動軸承無法進(jìn)行正常工作。所以保持架應(yīng)該具有一定的強(qiáng)度，除此之外有良好的導(dǎo)熱性能、摩擦系數(shù)低、抗磨損性能好、抗沖擊、質(zhì)量輕、膨脹系數(shù)大致相同的特點[12]。同時為了便于保持架的生產(chǎn)，還需要保持架具有優(yōu)秀的被，在一些技術(shù)要求很高的軸承上，保持架表面甚至需要鍍銀。
【參考文獻(xiàn)】

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1 王煜;閆柯;張進(jìn)華;;我國高性能滾動軸承基礎(chǔ)研究進(jìn)展[J];中國基礎(chǔ)科學(xué);2015年06期

2 汪凱;張迅雷;李興林;;高速精密角接觸球軸承保持架優(yōu)化設(shè)計[J];軸承;2015年10期

3 翟強(qiáng);閆柯;張優(yōu)云;朱永生;王亞泰;;Air flow patterns and noise analysis inside high speed angular contact ball bearings[J];Journal of Central South University;2015年09期

4 張宇;謝里陽;胡智勇;張嘯塵;;彈性流體動力潤滑狀態(tài)下滾動軸承摩擦的分析[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年07期

5 陳薄;陳國定;王濤;;軸承腔中均勻流體/壁面油膜分層流動分析[J];機(jī)械工程學(xué)報;2014年21期

6 李旦豪;周文廣;;高速電主軸的油氣潤滑[J];哈爾濱軸承;2014年02期

7 翟強(qiáng);朱永生;閆柯;王寧;劉成;王東峰;;高速角接觸軸承油氣潤滑兩相流動特性數(shù)值研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2014年06期

8 王躍飛;孫啟國;呂洪波;;滾動軸承油氣潤滑及噴油潤滑溫度場對比研究[J];潤滑與密封;2014年02期

9 鄧四二;顧金芳;崔永存;孫朝陽;;高速圓柱滾子軸承保持架動力學(xué)特性分析[J];航空動力學(xué)報;2014年01期

10 劉秀海;鄧四二;滕弘飛;;高速圓柱滾子軸承保持架運動分析[J];航空發(fā)動機(jī);2013年02期

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3 牛鵬;滾動軸承油氣兩相流潤滑特性研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2012年

4 朱麗;鎂合金軸承保持架擠壓鑄造工藝研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2009年

5 王志坤;高速電主軸滾動軸承油氣兩相流潤滑試驗研究[D];東南大學(xué);2005年

本文編號：2864653