为研究非均匀预紧力对轴承-主轴系统回转性能的影响,通过对轴承-主轴试验台施加可控预紧力,检测主轴轴心回转轨迹,并采用最小二乘圆法评定轴心轨迹,研究不同的转速及工况下轴承的非均匀预紧力对主轴轴心轨迹半径的影响。研究结果表明即使在空载情况下,轴承外圈不同施力点导致的非均匀预紧会对轴心轨迹产生不同的影响;在径向载荷下,合适的非均匀预紧会逐渐改善主轴的回转性能。

主轴轴承作为高速精密机床主轴的核心支承部件,其振动性能对整个机床的加工精度、效率至关重要。然而,因高速工况下轴承设计不足,难以有效解决因振动引起的加工精度下降及设备寿命缩短等问题。以某特定型号的角接触球轴承为研究对象,建立滚动轴承动力学分析模型,开展轴承结构参数和工况条件对高速精密机床主轴轴承的振动特性研究,并设计搭建试验台,进行轴承的振动试验验证。结果表明增大内圈沟曲率半径系数会增大振动加速度级,增大外圈沟曲率半径系数会使其减小;外圈沟曲率半径系数对轴承振动加速度级变化的影响更显著;通过设定合理的径向载荷、轴向载荷及内圈转速范围,可降低角接触球轴承的振动加速度值;试验结果表明轴承加速度级的理论分析与试验值之间的误差为8.33%,验证了仿真模型的精确性。

针对角接触球轴承沟道轴向位置的检测介绍一种集标准件测量、工序间测量与装配分组测量于一体的测量系统,达到方便、快捷、准确,可满足工序间以及装配分组测量要求.

针对推力角接触球转盘轴承装球塞引起的轴承异响、噪声大等问题,对现有装球塞进行结构改进。现有螺纹装球塞内端面与轴承滚道存在落差,钢球滚动时出现碰撞,轴承长期使用后,装球塞易错位。改进后的装球塞为锥销插锁式结构,通过定位锥销使装球塞与轴承内座圈成为一体并进行加工,保证滚道的连贯性和一致性。定位锥销同时限制了装球塞的圆周运动和轴向运动2个自由度,为优化定位锥销自身移动,设计了垫片和螺钉结构;增加了O形密封圈,保证装球塞处的轴承密封效果。新型装球塞结构有效地改善了转盘轴承的稳定性。

针对固体润滑角接触球轴承的润滑磨损寿命无法精确预测问题,提出一种更为准确的基于动载荷分布的磨损寿命计算模型,并考虑内、外圈载荷同时作用下的动载荷分布。建立内、外圈和滚道之间的动载荷计算模型,更准确地表征角接触轴承运动接触特性,同时将轴承整个零部件的动载荷分段计算方法与磨损计算模型相结合,建立考虑轴承整体接触区动载荷分布下的磨损模型,为轴承承载运行下的磨损寿命机制分析提供参考。

滚动轴承是机器中广泛应用的零件之一,依靠滚动体和滚道间的滚动接触来支承转动零件,轴承的使用寿命是轴承质量的重要衡量指标。针对滚动轴承失效形式主要是疲劳点蚀,往往采用接触疲劳寿命来反映轴承寿命,它综合考虑了轴承材料、接触特性等因素,更符合实际工况。采用MATLAB GUI软件平台完成角接触球轴承接触疲劳寿命计算系统设计,该系统使用方便,只需输入相关参数,便可计算出接触疲劳寿命、最大接触载荷和最大接触应力等参数,结果可在系统界面显示或输出txt文件和excel表格。该系统大大缩短了轴承寿命计算周期,提高轴承设计效率和精度。通过多次工程设计验证,该系统高效可靠,为工程设计中其他复杂计算系统的开发提供了参考。

为研究混合陶瓷角接触球轴承剥落故障振动特性,在ANSYS Workbench中建立了角接触球轴承的动力学有限元模型,通过在外圈滚道、内圈滚道及滚动体上设置剥落故障,分析特定工况下正常与剥落故障时轴承各零件受力变化。在此基础上,研究正常与不同零件故障对接触力的影响,并分析剥落故障对轴承零件运动特性的影响。结果表明:轴承各元件中应力最大的是滚动体,剥落故障使轴承最大应力增加,且最大应力大都出现在滚动体上;外圈剥落对经过剥落处的滚动体造

讨论了角接触球轴承轴向刚度计算问题,在得到单套轴承预紧力与刚度的基础上,利用轴承载荷、位移和刚度的相互关系来确定非等接触角轴承进行组配时的预紧力和刚度。

保持架间隙是滚动轴承重要的结构参数之一,直接影响着保持架受力和运动,进一步影响保持架的磨损甚至轴承的寿命。在分析轴承保持架间隙与受力关系的基础上,定性分析间隙对保持架磨损的影响;在搭建滚动轴承试验器上开展了保持架间隙对角接触球轴承保持架磨损影响的试验研究;在相同试验条件下对采用不同引导间隙和兜孔间隙保持架的被试轴承进行试验,分析了保持架和钢球表面形貌磨损特征,对比不同保持架间隙(引导间隙、兜孔间隙)条件下保持架与钢球的磨损程度,获得保持架间隙对角接触球轴承保持架磨损的影响规律。试验结果表明,保持架间隙明显影响着保持架兜孔、引导面的磨损,增加引导间隙及兜孔间隙可以降低保持架引导面的磨损;研究成果为保持架间隙的设计与优化提供了理论参考和试验依据。

高速箔轧机工作辊止推轴承，一般选用角接触球轴承,因其运转速度高。承受载荷复杂，经常发生烧损、滚道边缘剥落、抱死、保持器断裂现象。止推轴承使用寿命普遍较短，甚至发热起火，是目前困扰各家生产企业的一大难题。通过对止推轴承运行工况的分析，提出了工作辊用止推轴承的结构改进，提高了轴承使用寿命。减少了因轴承损坏对生产企业的损失，取得积极效果。