轴承对动量轮飞轮体结构设计的影响分析_靳国栋
动量轮论文：动量轮 航天轴承 磨损寿命 拟静力学分析 数值仿真
动量轮论文：动量轮轴承磨损寿命研究【中文摘要】动量轮是航天器姿态控制系统的重要执行机构,而微型精密角接触轴承又是动量轮的核心部件。
轴承的旋转精度、振动、摩擦力矩波动性以及寿命等性能决定了航天器的工作性能和任务寿命。
此类轴承通常是在高速轻载失重的空间环境下工作,这种工况条件决定了其主要失效形式是润滑剂不足或失效导致轴承沟道过度磨损,进而导致轴承的振动、噪音以及摩擦力矩增大,旋转精度降低。
目前轴承磨损寿命的计算方法是德国FAG公司基于二十多年前的试验数据作威布尔分布拟合而来,仅有参考价值。
因此建立有效的动量轮轴承磨损寿命计算模型是当务之急。
本研究以某型号动量轮轴承为例,利用滚动轴承的拟静力学分析方法计算了钢球与沟道接触区域的压力分布、滑动速度分布、润滑参数等,在此基础上推导出动量轮轴承基于的Archard磨损理论磨损率表达式,通过几何分析将磨损量换算为沟道半径变化量,并分析沟道几何参数变化量与预紧力的变化量的关系,进而建立了动量轮轴承磨损寿命计算模型;利用VC编程工具编制了动量轮轴承专用磨损寿命计算软件,利用该软件分析了工况参数和结构参数对轴承磨损特性的影响;通过动量轮轴承磨损寿命试验计算模型的正确性,并利用小样本可靠度评估方法分析了动量轮轴承磨损寿...【英文摘要】Momentum wheel is a key equipment of gesture control system in spacecraft, as miniature precision anglecontact ball bearing to momentum wheel. The performances and life of spacecraft lie on the performances of bearing such as precision, vibration, the waviness of friction torque and life. Such kinds of bearings often operate with high speed and light load in space environment. The common failure mode is wear-out occurring under insufficient lubrication condition, as a result, the vibration, noise and frict...【关键词】动量轮航天轴承磨损寿命拟静力学分析数值仿真【英文关键词】Momentum Wheel Space Bearing Wear Life Quasi-static Analysis Numerical Simulation【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】动量轮轴承磨损寿命研究摘要2-4ABSTRACT4-5第1章绪论8-14 1.1 引言8-9 1.2 国内外研究进展9-13 1.2.1 动量轮轴承设计9-10 1.2.2 轴承性能试验研究10 1.2.3 轴承寿命试验研究10-11 1.2.4 磨损计算研究11-12 1.2.5 耐磨设计研究12-13 1.3 论文主要内容13 1.4 研究方法13-14第2章动量轮轴承磨损寿命计算模型14-26 2.1 钢球与沟道之间的磨损计算14-20 2.1.1运动学分析14-18 2.1.2 套圈沟道磨损计算18-20 2.2 动量轮轴承磨损寿命模型20-24 2.2.1 初始预紧力时轴承内圈的轴向位移20-21 2.2.2 轴承磨损寿命21-24 2.3 本章小结24-26第3章动量轮轴承磨损特性理论分析26-32 3.1 内外沟道之间的磨损率比例26-27 3.2 动量轮轴承的磨损特性27-31 3.2.1 预紧力对沟道磨损的影响27-28 3.2.2 外圈转速对轴承磨损的影响28-29 3.2.3 轴承结构参数对磨损的影响29-31 3.3 本章小结31-32第4章动量轮轴承磨损寿命理论计算模型试验验证32-46 4.1 概述32 4.2 试验装置32-33 4.3 试验方案33-35 4.4 轴承分解与测量35-38 4.4.1 轴承零件表面观察35-38 4.4.2 轴承零件精度测试38 4.5 轴承失效过程38-40 4.6 验证模型40-42 4.7 动量轮轴承磨损寿命可靠度分析42-45 4.7.1 动量轮轴承寿命分布42 4.7.2 可靠度分析42-45 4.8 本章小结45-46第5章结论46-48 5.1 结论46 5.2 展望46-48参考文献48-52附录A 牛顿-拉斐逊迭代算法52-54附录B 软件说明54-58附录C 轴承参数说明58-60致谢60-61攻读硕士学位期间的研究成果61。
航空发动机高速球轴承动态特性分析
王黎钦 , 崔立 , 郑德志 , 古乐
(哈尔滨工业大学 机电工程学院 , 黑龙江 哈尔滨 150001)
Analysis on Dynamic Characteristics of Aero2engine High2speed Ball Bearings
Wang Liqin , Cui Li , Zheng Dezhi , Gu Le (School of Mechat ronics Engineering , Harbin Instit ute of Technology , Harbin 150001 , China)
王黎钦等 :航空发动机高速球轴承动态特性分析
1463
δcp2
= δcr2 -
R2 2
+
( - co sθy sinθz X + co sθz Y + sinθy sin θz Z) 2 + ( sin θy X + co sθy Z) 2
(10)
ψ = arcco s
X [ sinθy co sθy - sinθy sinθz co sθz - sinθy co sθy ( sinθ2 ) 2 ] R2 [ (co sθy ) 2 + (co sθz ) 2 ]
(11)
式中 : X = xc - X2 + S ; Y = yc - Y2 + R2 co s ψ; Z = zc - Z2 + R2 sin ψ;δcr2 为保 持架 和引 导套 圈之 间 的初始间隙 ; R2 为保持架引导面半径 ; S 为保持 架半宽 。可由 δcp2 和 表面 粗糙 度的 关系 判定 保 持架和引导 套圈之 间是 流体动 力润 滑还 是干 接触 :
航空发动机轴承系统的动力学特性研究
航空发动机轴承系统的动力学特性研究航空发动机轴承系统是发动机中的重要组成部分，它对发动机工作的稳定性和寿命有着重要的影响。
轴承系统的振动特性、磨损状况和润滑情况等因素，都会直接影响到发动机的运转效率和安全性能。
因此，对于航空发动机轴承系统的动力学特性进行深入的研究和分析，对于提高飞机的飞行安全性以及发动机的性能指标具有非常重要的意义。
首先，航空发动机轴承系统的动力学特性研究需要对这一系统进行动力学建模。
这个建模过程需要考虑到轴承系统的结构和各个零部件的材料性能等因素，以期能够准确地描述系统的工作状态和运转特性。
在建模的过程中，需要采用一系列的仿真分析工具，如有限元分析、多体动力学分析、振动分析等，以确保模型的准确性和可靠性。
然后，在航空发动机轴承系统的建模完成后，需要对系统进行动力学特性的分析和评估。
这个过程中需要考虑到轴承系统的稳态和动态性质，以及其对于振动和噪声的特性响应情况等。
同时，为了能够更好地分析轴承系统的动态特性，还需要考虑到系统内部的各种耦合和干扰因素，如热涨冷缩、机械压力等。
通过对这些因素的综合分析，可以更好地评估航空发动机轴承系统的动力学特性，为优化发动机的工作状态提供依据。
在这个过程中，关键的一步就是需要对于轴承系统的振动特性进行分析。
此时，需要采用一系列的振动传感器和数据记录设备，以及相关算法和分析工具，对轴承系统的振动和噪声特性进行详细的测量和分析。
包括振动频率、振幅、峰值、加速度等多种指标。
同时，还需要对于振动特性的变化趋势和其对于发动机运转的影响进行深入研究和分析，以便对轴承系统进行相关的优化和改进。
最后，航空发动机轴承系统的动力学特性研究需要定期对轴承系统的运转状况进行监测和评估。
通过长期的监测和分析，可以更好地评估轴承系统的健康状况以及其对整个发动机的影响，为提高航空发动机的性能和安全性提供保障。
总之，航空发动机轴承系统的动力学特性研究对于发动机的性能和安全性具有非常重要的意义。
飞机操纵系统球轴承的技术应用分析及优化
飞机操纵系统球轴承的技术应用分析及优化摘要：目前部分航空滚动球轴承存在技术状态老旧，使用中暴露出轴承转动不平稳、维护保养频繁等问题，无法满足型号未来发展需求。
本文通过相关技术改进以提升航空滚动球轴承综合技术指标，提升轴承产品的耐蚀、转动平稳性、转动灵活性及降低维护频次等综合性能，同时根据飞机操纵系统使用要求，优化轴承相关技术参数，有效的提升了飞机操纵系统整体性能技术指标，保证了装机使用产品的安全性及可靠性。
关键词：飞机操纵系统；球轴承；技术提升飞机的操纵系统直接控制飞行姿态，对飞行安全产生重大影响。
操纵系统球轴承作为连接的重要一环，必须保证整个操纵系统的稳定性。
当前，部分航空滚动球轴承仍按照苏联标准，技术要求相对老旧，不能满足产品质量要求。
为消除球轴承转动不平稳问题，提高飞机质量，对操纵系统航空滚动球轴承进行技术分析及提升优化。
改进内容着重从轴承设计、加工制造、装配及检测等方面分析并解决轴承转动卡滞点问题，同时对轴承的启动力矩、旋转灵活性、极端环境下的工作稳定性及后期维护风险上做出优化及提升，保证飞机操纵系统在使用过程中的顺滑平稳，消除由于轴承运动卡滞造成的安全质量隐患。
1 球轴承应用现状分析1.1 轴承应用现状操纵系统航空滚动球轴承主要为飞机操纵系统各铰接部位提供支撑、摆动，并承受传递载荷的功能。
常见结构形式为深沟球轴承及深沟调心球轴承，轴承外圈、内圈带有装球缺口，无保持架满装球以提高轴承的承载能力，两边带有防尘盖可防止轴承内部进入杂物，污染润滑脂。
操纵系统球轴承主要使用特点为低转速、摆动、承载。
根据实际使用情况总结的经验及新的性能提升要求，重点提出以下几个问题：①如何解决轴承转动卡滞点问题；②如何满足无载启动力矩问题；③如何保证薄壁轴承（外圈壁厚小于3mm）安装收口变形的问题。
1.2 轴承故障原因分析（1）操纵系统航空滚动球轴承常见结构为满装深沟球轴承，在轴承的内、外圈挡边留有装球缺口，通过装球缺口将滚动体压入轴承。
推力轴承轴向刚度对船舶轴系振动响应的影响
1． 1 几何模型的建立 据某型船舶结构特点，将螺旋桨轴、艉轴、推
力轴和中间轴定义为三维梁单元 Beam 188，并对 弹性联轴节根据其转动惯量和质量进行等效处 理。为满足联轴节外毂轮质量 7 800 kg、转动惯 量 6 500 kg·m2 和悬挂力臂 320 mm 的要求，将 其等效成直径 2． 23 m、密度 4 987． 2 kg / m3 的三 维梁单元。支撑轴承采用 Combine 14 进行模拟， 其中螺旋桨轴承的支点设在离螺旋桨尾端 1 /3L
2） 推力轴承轴向刚度对轴系纵振影响较大。 轴向刚度越大，在螺旋桨端附近的振动越小，在近 电机端的振动越小，在推力轴承附近出现转折点。 这说明增大推力轴承轴向刚度能有效地衰减振动 从螺旋桨端向电机端、船体的传递，降低噪声辐 射，具有较明显的减振降噪效果。
3） 为了减小轴系的纵振程度，应尽可能选取 刚度大于 3． 00 × 1010 N / mm 的推力轴承。
承轴向刚度下的轴系振动特性，分析螺旋桨激振力通过轴系的传递状况。计算结果表明，增大推力轴承轴向
刚度能有效衰减振动沿着纵向振动经过船体结构的传递，有一定减振降噪的作用。
关键词： 推力轴承； 刚度； 振动； 谐响应分析
中图分类号： U664． 21
文献标志码： A
文章编号： 1671-7953（ 2012） 04-0110-03
参考文献
［1］ 王 滨． 轴承刚度对船舶轴系振动特性的影响研究 ［J］． 齐齐哈尔大学学报，2009，25（ 6） ： 55-60．
［2］ 张金国，姚世卫，王 隽． 法兰盘式推力轴承推进轴 系振动 传 递 特 性 分 析 研 究［J］． 噪 声 与 振 动 控 制， 2008（ 2） ： 23-25．
基于油膜厚度的空间动量轮轴承主动补油方法及系统
基于油膜厚度的空间动量轮轴承主动补油方法及系统一、概述空间动量轮在卫星和航天器中广泛应用，其稳定性和可靠性对于整个系统的安全运行至关重要。
而轴承作为空间动量轮的核心部件，直接影响着其运行的效率和寿命。
在轴承的运行过程中，油膜厚度的准确控制是维持其正常运行的关键。
针对空间动量轮轴承的主动补油方法及系统的研究具有重要意义。
二、空间动量轮轴承的工作原理1.空间动量轮轴承的结构空间动量轮轴承主要包括内外环、滚动体和保持架。
滚动体通过内外环来实现旋转和承受载荷，同时在轴承内形成一定的油膜厚度，以减小摩擦和磨损。
2.轴承的工作原理轴承在实际工作中，油膜厚度的控制对其运行至关重要。
通常情况下，油膜厚度是由静态辐射和动态扭矩共同作用决定的。
辐射厚度与加速度和转速相关，而扭矩厚度则与载荷、摩擦系数和轴承参数相关。
三、空间动量轮轴承主动补油方法1.基于油膜厚度的主动监测通过传感器和监测装置，实时监测轴承内的油膜厚度。
传感器将数据传输至监控系统，实现对油膜厚度的准确监测。
2.基于人工智能算法的油膜预测利用人工智能算法，对油膜厚度进行预测分析，提前发现轴承工作中出现的问题，并进行预警和处理。
3.基于控制系统的主动补油当监测到油膜厚度不足时，控制系统将自动启动补油装置，通过精准控制油膜厚度，保证轴承的正常运行。
四、实验验证1.实验方法通过搭建实验评台，模拟空间动量轮轴承在不同工况下的运行状态，进行油膜厚度的监测和补油实验。
2.实验结果实验结果表明，基于油膜厚度的主动补油方法及系统能够准确实现对轴承油膜厚度的监测和补充，保证了轴承的正常运行。
五、结论通过对空间动量轮轴承的油膜厚度进行准确监测和主动补油，可以有效延长轴承的使用寿命，提高空间动量轮的运行效率。
基于油膜厚度的空间动量轮轴承主动补油方法及系统具有重要的理论和实践意义。
以上所述只是笔者对于基于油膜厚度的空间动量轮轴承主动补油方法及系统的初步研究，还有很多问题有待深入研究和实践操作。
机械系统滚动轴承动力学性能研究
机械系统滚动轴承动力学性能研究随着工业技术的发展和进步，机械系统在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
滚动轴承作为机械系统中的关键元件之一，其动力学性能的研究对于提高机械系统的稳定性、可靠性和效率至关重要。
本文将探讨机械系统滚动轴承动力学性能的研究内容和重要意义。
首先，让我们来了解一下滚动轴承的基本结构。
滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
滚动体可以是钢球、圆柱形滚子或圆锥形滚子。
滚动轴承的动力学性能包括承载能力、摩擦损失、转动精度、寿命和振动特性等。
在滚动轴承的承载能力方面，研究者们通过对滚动轴承内部力学行为的研究，不断探索提高承载能力的方法。
例如，优化滚动轴承的材料选择、改善内圈和外圈的表面质量，以及减小滚动体和保持架的间隙等。
这些研究不仅提高了滚动轴承的静态和动态承载能力，还增加了其运行时的稳定性和可靠性。
滚动轴承的摩擦损失对于机械系统的效率和能源消耗有着重要影响。
通过研究滚动轴承的润滑机制和润滑材料，研究者们试图降低摩擦损失并提高滚动轴承的工作效率。
例如，利用新型润滑材料，如高分子材料或固体润滑材料，可以有效减小轴承的摩擦系数。
同时，研究润滑膜的形成和稳定性也是提高滚动轴承摩擦性能的重要研究内容。
另外，滚动轴承的转动精度直接影响到机械系统的定位精度和运动平稳性。
为了提高转动精度，研究者们通过优化轴承的制造工艺和设计结构，减小内圈和外圈的圆度误差和圆锥度误差。
同时，考虑到轴承变形和热膨胀对转动精度的影响，研究者们还开展了对轴承失配和非线性轴向载荷的研究。
在滚动轴承的寿命研究方面，研究者们通过试验和模拟分析等方法，研究轴承在长期运行条件下的寿命和可靠性。
他们考虑了轴承的接触疲劳、润滑膜破裂和磨损等因素对寿命的影响，并提出了一些可行的改善方案。
例如，增加轴承的钢球数量、改进材料的硬度和磨损抗性等。
另外，滚动轴承的振动特性研究也是机械系统动力学性能研究的重要内容之一。
滚动轴承的振动特性直接反映了其内部力学行为和工作状态。
论FXN5C型机车轮对轴承横动量调整解决方案
论FXN5C型机车轮对轴承横动量调整解决方案作者：王宏伟来源：《科学与信息化》2020年第10期摘要文章介绍并分析了机车轮对横动量的重要性，并为此开展的改进实施活动。
关键词轮对横动量;解决方案;工艺验证1 背景随着工业技术的进步，滚动轴承得到极为广泛的运用，其运动摩擦系数低，启动性能好，结构紧凑，拆装、维修保养方便。
同时伴随着压装技术的日趋完善，近年来公司自主设计的主力产品机车轮对均采用滚动抱轴承结构。
2 案例回顾2010年3月用户反馈配属中铁一局DF8B-253、254号机车多位抱轴承频繁报警，其中DF8B-253号机车6月5日牵引列车时报警停车超时的责任处罚，认定构成一起耽误列车的一般D类安全事故，严重影响用户机车的运用，反响强烈。
2012年4月配属海外沙特的DF8B-0001、0002号机车，用户反馈6条轮对温升报警，其中4条轮对严重报警退出运用，1条轮对抱轴承固死，车轴报废。
严重影响改型机车运用考核，为此公司不得不空运6条轮对恢复机车运用。
影响后续机车订单的签订[1]。
3 问题的提出2019年7月公司开始试制复兴号机车，复兴号机车（采用滚抱结构轮对）承载着公司复兴的希望，意义重大，结合过往案例，如何保证滚动抱轴承组装质量显得尤为关键。
4 原因分析轮对抱轴承温升过高的质量事故经返厂分析为：轮对运用后抱轴承横动量异常增大，设计值仅为0.15～0.25，实测竟达1～3mm。
轮对相关零件组装时横向间隙消除不到位，轮对出厂时横向间隙测量不真实，造成运用后间隙增大。
如何解决轴承横动量测量的真实性成为解决问题的突破口。
5 解决方案为保证解决方案的可靠性，组织厂内专家讨论制定兩套轮对轴承横动量测量工艺方案，开展工艺试验验证，验证有效后固化。
（1）工艺方案一：采用卧式间隙测量装置测量。
试验方法及数据：为验证采用卧式间隙测量装置测量方案，针对车轴轴号8038轮对组织四次试验验证，第一次采用正常组装、测量方式，调整垫片厚度8.82mm，横动量实测值0.17mm;第二次测量采用垫片厚度减少1mm，装回测量方式，调整垫片厚度7.82mm，横动量实测值0.23mm;第三次采用轮对解体、按工艺要求消除组装件之间的虚间隙后重新组装测量方式，调整垫片厚度8.82mm，横动量实测值0.18mm;第四次采用用千斤顶两端顶除虚间隙后测量方式，调整垫片厚度8.82mm，横动量实测值0.18mm。
高速动车组轴承的轴盘设计与轮轴刚度分析
高速动车组轴承的轴盘设计与轮轴刚度分析在高速动车组的运行中，轴承的设计和轮轴的刚度分析是至关重要的任务。
轴承承载能力和轮轴的刚度直接影响整个车辆的运行安全和稳定性。
因此，本文将围绕着高速动车组轴承的轴盘设计和轮轴的刚度分析展开讨论。
首先，我们来看一下高速动车组轴承的轴盘设计。
轴盘是连接车轮和车轴的重要组成部分，起到支撑和传递载荷的作用。
在设计轴盘时，需要考虑以下几个方面：1. 轴承承载能力：轴盘的设计必须满足轴承的承载能力要求。
根据实际运行条件和预期负载，需要选择合适的材料，并进行强度计算和轴盘结构的优化设计，以确保轴盘在高负载情况下不发生断裂或变形。
2. 轮轴与轴盘的配合：轴盘与轮轴之间的配合要求紧密，以确保载荷的传递和力的平衡。
配合方式可以采用圆柱形配合、圆锥形配合或锥盘式配合等，具体的选择要根据实际情况而定，确保轮轴与轴盘之间的连接紧密可靠。
3. 轴盘结构的刚度：轴盘的刚度对整个车辆的运行稳定性有很大影响。
刚度越大，车轮与轨道之间的接触情况越好，减小了空隙对运行稳定性的影响。
因此，在设计轴盘时需要考虑加强轴盘的刚度，通过结构设计和材料选择等方式提高轴盘的刚度。
以CRH380高速动车组为例，该车型采用了多轴转向架结构，轮轴之间通过轴承和轴盘连接，保证了车辆的稳定性和安全性。
轮轴刚度的分析是衡量车辆运行状态和安全性的重要指标之一。
轮轴的刚度分析需要考虑以下几个方面：1. 钢轮与钢轴的配合：轮轴的刚度直接受到轮轴与车轮的配合方式和轮轴材料的影响。
合理的配合方式和优质的材料能够提高轮轴的刚度，减小变形和振动，保持车轮与轨道之间的良好接触。
2. 磨损和疲劳寿命：轮轴在运行过程中会受到磨损和疲劳的影响，这会导致轮轴刚度的变化。
因此，在轮轴的设计和制造过程中需要考虑材料的抗磨损性和疲劳寿命，以保证轮轴的刚度在运行过程中的稳定性。
3. 轮轴的结构设计：轮轴的结构设计也会影响其刚度。
通过优化轮轴的结构，减小其自重，合理布置孔径，可以提高轮轴的刚度，增强车辆的稳定性和安全性。
推力轴承油膜刚度对轴系-艇体结构耦合振动的影响研究
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推 力轴 承油 膜 刚度对 轴 系 一艇 体 结构耦 合振 动 的影 响研 究
８ ｌ
文 章 编号 ： ０ ６１ ５ （０ １０ ．０ １０ １ ０ —３ ５２ １）６０ ８ ．５
推： 轴承油膜 刚度对轴 系 一艇体结构 耦合 振动 的影响研 究
李栋梁，谌 勇，张志谊，华宏星
（上海交通大学 机械 系统与振动国家重点实验室，上海 ２ ０４ ０ ２０）
．
ｐ ｏ ｕ ｓｏ ｙ ｔｍ ａ ｒｔ ａ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｅ ｃ ｕ ｌｄ ｖｂ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｓ ａ ｉ ｇ ｓ ｉ ｕ ｌｓ ｕ ｔ ｒ ． ｈ ｒ ｓ ｂ ａ ｉ ｇ Ｓ ｒ ｐ ｌｉ ｎ ｓ ｓ ｅ ｈ ｓ ａ ｃ ｉ ｃ ｌｉ ｆ ｅ ｃ ｎ ｔ ｏ ｐ ｅ ｉ ｒ ｔ ｆｔ ｈ ｒ ｎ —ｈ ｐ ｈ ｌ ｔ ｃ ｅ Ｔ ｅ ｔ ｕ ｔ ｅ ｒ ’ ｉ ｌ ｈ ｏ ｈ ｒ ｕ ｈ ｎ ｄ ｎ ｍｉ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｉ ｓｈ ｖ ｅ ｎ ｉ ｖ ｓｉ ａ ｅ ｉ ｐ ｐ ｒａ ｄ ｔ ｅｔｒ ｓ ｂ ａ ｉ ｇ’ ｉ ｆ ｍ ｔ ｅ ｓａ ｉ ｅ ｅ ｔ ｒ ｐ ｌｉｎ ｙ ａ ｃ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔｃ ａ ｅｂ ｅ ｅ ｔ ｔ ｄ ｉ ｔ ｓ ａ ｅ ｎ ｕ ｔ ｅ ｒｎ Ｓｏ ｌ ｌ ｓｉ ｓ ｎ ｇ ｎ ｈ ｈ ｈ ｉ ｎ ｆ ｓ ｔｄ ｆ ｒ ｎ ｏ ｕ ｓｏ ｐ ｓ ｅ ｄ ｓｏ ｔ ｉ ｅ ， ｉ： ｉ ｒｈ ｒａ ｐ ｉｄ ｔ ｅｄ ｎ ｍｉ ｄ ｌ ｆ ｈ ｈ ｆ ｎ － ｕ ｌ ｔｕ ｔ ｒ ． ｈ ｏ ｐ ｅ ｉｒ ｔｏ ｆｔ ｅ ｐ ｅ ｓｉ ｂ ａ ｎ ｄ ｗｈ ｃ ｆ ｔ ｅ ｐ ｌ ｏ ｔ ｙ ａ ｃ ｍｏ ｅ ｅ ｓ ａｔ ｇ ｈ ｌ ｓｒ ｃｕ ｅ Ｔ ｅｃ ｕ ｌｄ ｖ ｂ ａｉ ｎ ｏ ｈ ｓｕ ｅ ｈ ｏ ｔ ｉ ｈ ｓ ａ ｔ ｇ ｈ ｌ ｓｒ ｃ ｒ ｔ ｉ ｅ ｅ ｔ ｒ ｐ ｌｉ ｎ ｓ ｅ ｄ ｓａ ａｙ ｅ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔ ｈ ｒ ｓ ｂ ａ ｉ ｇ’ ｉ ｆｌ ｓ ｆ ｅ ｓ ｈ ｆ ｎ — ｕ ｌ ｔ ｔ ｅ ａ ｆ ｒ ｎ ｏ ｕ ｓｏ ｐ ｅ ｓｉ ｎ ｌ ｚ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｅ ｔ ｕ ｔ ｅ ｒｎ Ｓｏ ｌ ｍ ｔ ｎ ｓ ｉ ｕ ｕ ｄ ｐ ｓ ｔ ｈ ｉ ｉ ａ ｈ ｏ ａ ｄ ｍｅ ｉ ｍ ｒ ｐ ｌｉ ｎ ｓ ｅ ｄ ｓｔ ｅ ｌ ａ ｉ ｇ ｆ ｃｏ ｈ ｔａ ｅ ｔ ｔ ｅ ｔａ ｓ ｉｓｏ ｆｔ ｅ ｌ ｎ ｉ ｄ ｎ ｌ ｓ ｉ ａｏ ｔｔ ｅ ｌ ｗ ｎ ｄ ｕ ｐ ｏ ｕ ｓｏ ｐ ｅ ｓｉ ｈ ｅ ｄ ｎ ａ ｔ ｒｔ ａ ｆ ｃｓ ｈ ｒｎ ｍ ｓ ｉ ｎ ｏ ｏ ｇ ｔ ｉ ａ ｃ ｌ ｔ ｒ ｈ ｕ ｏ ｌ ｙ
动量轮滚动轴承-转子系统非线性动力响应分析
动量轮滚动轴承-转子系统非线性动力响应分析朱玉鹏;朱川峰;谢鹏飞;于晓凯;杨茹萍【摘要】建立了考虑非线性轴承力的动量轮轴承-转子系统动力学方程,并采用Runge-Kutta数值方法对其求解.利用分岔图、Poincare映射图、幅值谱图依次分析了不同转速、等效阻尼、径向游隙状态下系统动力学响应特征.分析结果表明:滚动轴承-转子系统具有丰富的周期、拟周期以及混沌的响应形式.混沌响应中存在变柔度振动,且x方向较为剧烈.合理选择滚动轴承的参数组合,可使滚动轴承-转子系统处于较稳定的振动响应状态.【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】5页(P24-28)【关键词】滚动轴承-转子系统;非线性动力学;变柔度振动;振动响应【作者】朱玉鹏;朱川峰;谢鹏飞;于晓凯;杨茹萍【作者单位】河南科技大学土木工程学院,河南洛阳471023;洛阳轴研科技股份有限公司,河南洛阳471039;洛阳轴研科技股份有限公司,河南洛阳471039;洛阳轴研科技股份有限公司,河南洛阳471039;河南科技大学土木工程学院,河南洛阳471023【正文语种】中文【中图分类】TH133.33;O3220 引言动量轮广泛应用于航天、航空等领域的惯性制导系统中，承载着飞行器姿态调整和轨迹变换的重要任务，其主要由4部分组件构成：轴承组件、电机组件、壳体组件和轮体组件[1]。
轴承作为其主要传动部件，对动量轮寿命和性能影响重大。
超长时间的高速运转及复杂受力导致轴承在工作过程中会出现一些异常振动，传统的线性理论无法合理解释这种现象的存在,越来越多的专家学者开始用非线性理论进行分析 [2]。
目前，滚动轴承-转子系统的相关研究已取得较多成果。
文献[3]用简化的多自由度转子模型进行离心机轴承-转子系统模拟分析，考察了垂直放置转子在有无基础运动时的动力学性质。
文献[4-5]研究了时变非线性刚度对轴承稳定性的影响。
轴承对动量轮飞轮体结构设计的影响分析
动量轮是卫星姿控系统 的关键执行部件， 而 ．为转动 哄量 ； ， ｎ为飞轮转速 ； Ｋ为系数。 轴承组 件是 动量 轮 的核 心 部 件 ， 的工 作 动 态 特 它 根据 （ ）一（ ） １ ４ 式得 性及可靠 性直接影 响到整个 卫星控制精度 与寿 飞 轮体 直径 命 。轴承组件 主要 由支 承轴 、 承、 轴 碟形 弹簧、 飞 轮体 等零 件 组 成 。轴 承 组 件 作 为 转 动 体 ， 转 动 其 惯量 主要集 中 于飞 轮 体 ， 因此 对 动 量 轮 飞 轮 体 进 行计算分析显得非常重要¨ 。轴承是影响动量 Ｊ 轮性 能的 主要 因素 之 一 ， 承外 圈 与动 量 轮 飞 轮 轴 体接触配合 ， 因此在 动量 轮飞轮 的设计时必须充 分考虑轴承的因素。
化 范 围较 小 。设 计 时可 以根据 动 量 轮 的实 际需 要 选 择预 载荷 。
选择轴承与飞轮体的配合间隙。
２ ２ 轴 承对 飞轮 体重 量 的影 响 ．
飞轮体重量随转动惯量 的大小而变化 ， 轴承 对飞轮体重量的影响如图２所示。 由图 ２可 以看 出 ： 轮体 重 量在 ２ 飞 ０～６ ＯＮ之 问变化 时， 轴承最大接触应力值随 飞轮体重量 的 增 加 而增 加 ， ４４～５ ８ＭＰ 在 ８ ３ ａ之 问 变 化 ， 于轴 小 承的许用接触应 力值 ｌ ６ Ｐ 。在进行动量轮 ０Ｍ ａ ９ 设计时， 根据动量轮转动惯量设计计算 飞轮体 的 重量 ， 进行 优化 设计 。
体 的配合、 飞轮体重量、 飞轮体转速和轴承轴 向预 载荷等几个方面 ， 下面利用 Ａ ｓ 软件进行分析。 ｎｓ ｙ ２ １ 轴 承 与飞轮体 的 配合 ．
轴承动力学滚动体
轴承动力学滚动体
1.概述
轴承动力学滚动体是指轴承中滚动体(如滚珠、滚柱等)在运动过程中受到的各种动力学作用力和运动状态。
研究轴承动力学滚动体有助于分析和预测轴承的运行特性、寿命、噪音等,对于提高轴承设计水平具有重要意义。
2.影响因素
影响轴承动力学滚动体的主要因素包括:
(1)轴承型式和几何尺寸;
(2)滚动体与赃道的接触状况;
(3)润滑状态;
(4)载荷特性;
(5)温度和环境条件等。
3.研究内容
轴承动力学滚动体研究主要包括以下几个方面:
(1)滚动体与赃道的接触力分析;
(2)滚动体的运动学和动力学建模;
(3)滚动体的应力和变形分析;
(4)润滑状态对滚动体运动的影响分析;
(5)滚动体与赃道的磨损行为研究;
(6)滚动体与赃道的振动噪声分析等。
4.研究方法
轴承动力学滚动体研究通常采用理论分析、数值模拟和实验测试相结合的方法。
常用的理论分析方法包括赫兹接触理论、滚动体动力学建模等;数值模拟方法包括有限元分析、动力学仿真等;实验测试方法主要是通过专用试验台架开展相关测试。
5.应用前景
轴承动力学滚动体研究成果可以应用于轴承设计优化、故障诊断、使用寿命评估等领域,有助于提高轴承的可靠性和使用性能,降低运行成本。
《2024年航空发动机高速滚动轴承动力学行为研究》范文
《航空发动机高速滚动轴承动力学行为研究》篇一摘要：本文主要研究了航空发动机高速滚动轴承的动力学行为。
首先，介绍了航空发动机高速滚动轴承的重要性及其应用背景。
其次，通过理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，深入探讨了轴承的动力学特性、力学模型及影响因素。
最后，总结了研究成果，并指出了未来研究方向。
一、引言航空发动机作为飞机的重要动力系统，其性能直接关系到飞机的飞行安全与效率。
高速滚动轴承作为航空发动机的关键部件，其动力学行为对发动机的稳定性和寿命具有重要影响。
因此，对航空发动机高速滚动轴承动力学行为的研究具有重要意义。
二、航空发动机高速滚动轴承概述航空发动机高速滚动轴承主要由内圈、外圈、滚动体和保持架等部分组成。
在高速运转过程中，轴承需承受径向和轴向载荷，同时还要承受高温、高转速等恶劣环境的影响。
因此，轴承的动力学行为研究对于提高发动机性能和可靠性至关重要。
三、理论分析1. 动力学特性分析：通过建立轴承的动力学模型，分析轴承在高速运转过程中的动力学特性，包括刚度、阻尼、振动等。
2. 力学模型构建：基于弹性力学、摩擦学、热力学等理论，建立轴承的力学模型，为后续的数值模拟和实验研究提供理论依据。
四、数值模拟1. 有限元分析：利用有限元分析软件，对轴承进行精细化建模，分析其在不同工况下的应力、应变、温度等分布情况。
2. 动力学仿真：通过多体动力学仿真软件，模拟轴承在高速运转过程中的动力学行为，为实验研究提供指导。
五、实验研究1. 实验装置与方案：设计并搭建了航空发动机高速滚动轴承实验台，制定了详细的实验方案和操作规程。
2. 实验过程与数据分析：在实验过程中，记录了轴承的振动、温度、摩擦力等数据，通过数据分析，验证了理论分析和数值模拟结果的正确性。
六、影响因素及优化措施1. 影响因素分析：分析了轴承材料、加工精度、润滑条件、工作环境等因素对动力学行为的影响。
2. 优化措施：针对影响因素，提出了相应的优化措施，如优化轴承结构设计、提高加工精度、改善润滑条件等，以提高轴承的性能和可靠性。
动量轮轴承磨损寿命研究
动量轮轴承磨损寿命研究
近年来，由于技术的快速发展，动量轮轴承在各行各业中都得到了广泛的应用，在不同的领域都体现出了自己独到的价值。
然而，随着不断的磨损，动量轮轴承的寿命会随着时间的推移而逐渐缩短，因此研究其磨损寿命变得尤为重要。
本文旨在介绍动量轮轴承磨损寿命的相关研究进展，并提出解决方案，以期望能够提高其使用寿命。
首先，本文对动量轮轴承的结构特点进行了详细介绍，重点讨论了其磨损寿命的影响因素。
根据结构及其与磨损寿命的关联，可以将影响磨损寿命的因素分为内部因素和外部因素两大类。
内部因素主要包括材料性能、结构设计和维护状况，外部因素主要是环境温度、摩擦力等影响因素。
其次，对动量轮轴承磨损寿命进行了调研分析。
根据业内调研结果表明：目前业界使用的动量轮轴承大都是采用传统设计，结构较为简单，磨损寿命较短；而采用特殊设计，可以有效地提高动量轮轴承的磨损寿命。
最后，本文针对动量轮轴承的磨损寿命提出了一些解决方案，让动量轮轴承的使用寿命得以延长。
建议采用新型结构设计以及有效的维护，可以有效地降低动量轮轴承的磨损寿命；同时，还应尽可能采用高性能的材料，避免外部环境对其磨损寿命造成影响；最后，应科学地控制动量轮轴承的摩擦力，同时也要确保其正常运行，从而使其磨损寿命得以最大程度地提高。
综上所述，动量轮轴承的磨损寿命是研究者面临的课题。
本文介
绍了动量轮轴承磨损寿命的影响因素，进行了调研分析，并且提出了一些解决方案，以期望能够提高动量轮轴承的使用寿命。
未来，动量轮轴承磨损寿命的研究将越来越深入，从而更好地推动动量轮轴承在各行各业中的发展。
卫星轴承动量轮结构
卫星轴承动量轮结构我还记得那一天，阳光正好，我和我的小侄子坐在院子里晒太阳。
小侄子手里拿着他心爱的小陀螺，眼睛里满是好奇与兴奋。
“叔叔，你看这个陀螺，一转起来就停不下来呢！”小侄子欢快地对我说。
我笑着回答：“是啊，这小陀螺转起来的时候可有一股冲劲呢。
你知道吗？在高高的天空中，卫星里也有个像陀螺一样神奇的东西，叫卫星轴承动量轮。
”小侄子眼睛睁得大大的，像两颗明亮的星星，他急切地问：“叔叔，那卫星轴承动量轮是什么呀？是不是和我的小陀螺一样好玩？”我开始给他解释起来。
卫星轴承动量轮啊，就像是卫星的小助手，默默地在背后发挥着巨大的作用。
想象一下卫星就像一个在太空中漂浮的大房子，这个大房子想要稳稳地待在自己的轨道上可不容易呢。
这时候，卫星轴承动量轮就像一个超级平衡器。
它的结构可不简单。
从外观看，它有点像一个精致的小盒子，但里面却有着复杂而巧妙的构造。
它有一个核心的轴承部分，这就好比是小陀螺的中心轴。
这个轴承得非常精密，就像一个技艺高超的舞者，每一个动作都要精准无误。
如果轴承出了一点小差错，那就像小陀螺的中心轴歪了一样，整个卫星就可能会失去平衡，在太空中乱晃悠，那可就糟糕透顶了。
而且啊，围绕着这个轴承的还有很多其他部件呢。
比如说，有像小陀螺外壳一样起到保护和辅助作用的部分。
这些部件相互配合，协同工作。
它们就像一群训练有素的小士兵，每个都有自己的岗位和任务。
有的负责传递动力，就像接力赛中的运动员，一棒接一棒，把力量准确地传递出去；有的负责检测数据，就像一个细心的小管家，时刻关注着动量轮的状态，一旦发现有什么不对劲的地方，就赶紧发出信号。
我看着小侄子似懂非懂的样子，继续说道：“你看你的小陀螺，你用绳子一抽，它就转起来了，卫星轴承动量轮也需要动力源来让它开始工作呢。
这个动力源就像是小陀螺的那根抽动的绳子，给它提供最初的能量。
但是，卫星轴承动量轮可比小陀螺厉害多了，它要持续稳定地工作很长时间，不能像小陀螺那样转一会儿就停下来。
滑动效应对球轴承滚动体缺陷频率影响的研究
滑动效应对球轴承滚动体缺陷频率影响的研究
侯新玉;范君;马俊杰;付献斌
【期刊名称】《机电工程》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】在弹流润滑作用下,球轴承滑动效应引起的滚动体缺陷频率低于理论值,不利于对球轴承进行故障诊断,为此,建立了一种考虑弹流润滑作用下球轴承滑动效应的轴承动力学模型,研究了球轴承滑动效应对滚动体缺陷频率的影响。
首先,基于轴承动力学理论和弹流润滑理论,分析了球轴承内各部件间的等效刚度与等效阻尼;然后,根据部件间受力关系,建立了考虑滑动效应的含滚动缺陷故障轴承动力学模型;最后,分析了弹流润滑作用下轴承滚动体与轴承内外圈间的滑动效应,获取了滑动效应对滚动体缺陷频率的影响,并通过试验对模型的正确性进行了验证。
研究结果表明:由于球轴承滑动效应的存在,滚动体缺陷频率约为理论值的93.6%;通过增大载荷可抑制滑动效应对滚动体缺陷频率的影响,滚动体缺陷频率约为理论值的96.3%,但由于滑动效应始终存在,滚动体缺陷频率始终低于理论值。
该研究结果为弹流润滑作用下球轴承的打滑抑制与故障诊断提供了参考依据,丰富了轴承故障动力学建模理论。
【总页数】9页(P271-279)
【作者】侯新玉;范君;马俊杰;付献斌
【作者单位】唐山海运职业学院机电工程学院;河北环境工程学院信息工程系【正文语种】中文
【中图分类】TH133.3
【相关文献】
1.弹流润滑对球轴承滚动体与滚道接触刚度的影响
2.滚动球轴承振动噪音缺陷的分析和研究
3.深沟球轴承滚动体误差对应力变化规律的影响
4.滚动体尺寸误差对全陶瓷球轴承辐射噪声影响分析
5.考虑三维运动和相对滑动的滚动球轴承局部表面损伤动力学建模研究
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轴承对动量轮飞轮体结构设计的影响分析靳国栋,姜维,马小梅,高飞(洛阳轴承研究所,河南洛阳471039)摘要:使用Ansys软件分析了轴承对飞轮设计的影响,并结合实例使用So li d w orks建立了飞轮体模型,运用CO S-M O S W orks对飞轮体结构进行有限元分析,最后用A nsys软件分析了影响飞轮设计的配套轴承的应力和变形,表明轴承满足了飞轮设计的要求。
关键词:飞轮;轴承;应力;So li dwo rks;A nsys;有限元分析中图分类号:TH133.33文献标志码:B文章编号:1000-3762(2008)06-0030-03动量轮是卫星姿控系统的关键执行部件,而轴承组件是动量轮的核心部件,它的工作动态特性及可靠性直接影响到整个卫星控制精度与寿命。
轴承组件主要由支承轴、轴承、碟形弹簧、飞轮体等零件组成。
轴承组件作为转动体,其转动惯量主要集中于飞轮体,因此对动量轮飞轮体进行计算分析显得非常重要[1-2]。
轴承是影响动量轮性能的主要因素之一,轴承外圈与动量轮飞轮体接触配合,因此在动量轮飞轮的设计时必须充分考虑轴承的因素。
1飞轮体设计飞轮体设计时,不仅要考虑结构的强度和刚度,还要考虑惯量/质量比,因为飞轮体是动量轮的主要惯量产生源,也是转动部件的主要质量源。
在转速一定的情况下,动量轮的转动惯量主要取决于飞轮体轮缘的质量,所以对飞轮体的外形尺寸进行优化设计,对飞轮体结构的安全性、合理性进行分析显得非常重要,飞轮体外形尺寸计算如下:飞轮角动量为H=J X(1)飞轮的飞轮矩GD2=Km gD2g(2)飞轮的转动惯量[3]J=m i2=GD2/4g(3)飞轮的角速度X=2P n/60(4)式中:H为飞轮角动量;m为飞轮质量;D g=D,为转动体直径;GD2为飞轮矩;i为飞轮的惯性半径;收稿日期:2007-11-30;修回日期:2008-03-12J为转动惯量;n为飞轮转速;K为系数。
根据(1)~(4)式得飞轮体直径D=120HP Km n(5)由(5)式计算出飞轮体的外形尺寸,分析其外形尺寸是否最优。
根据飞轮体外形尺寸、电机结构尺寸及选用的轴承型号,计算出飞轮体的结构尺寸。
在这个过程中要充分考虑轴承对飞轮体的影响。
2轴承对飞轮体设计的影响分析轴承对飞轮体设计的影响主要有轴承与飞轮体的配合、飞轮体重量、飞轮体转速和轴承轴向预载荷等几个方面,下面利用Ansys软件进行分析。
2.1轴承与飞轮体的配合轴承与飞轮体的配合有间隙、过渡及过盈配合3种状态,分析结果如图1所示。
图1轴承最大接触应力随配合间隙的变化由图1可以看出:轴承与飞轮体的间隙在-2~+2L m之间变化时,轴承最大接触应力值约在502~515M Pa之间变化,变化范围较小,小ISSN1000-3762 CN41-1148/TH 轴承2008年6期Bearing2008,N o.630-32,51于轴承的许用接触应力值1960M Pa [4]。
在进行动量轮设计时,可以根据实际情况在-2~+2L m 选择轴承与飞轮体的配合间隙。
2.2 轴承对飞轮体重量的影响飞轮体重量随转动惯量的大小而变化,轴承对飞轮体重量的影响如图2所示。
由图2可以看出:飞轮体重量在20~60N 之间变化时,轴承最大接触应力值随飞轮体重量的增加而增加,在484~538M Pa 之间变化,小于轴承的许用接触应力值1960MPa 。
在进行动量轮设计时,根据动量轮转动惯量设计计算飞轮体的重量,进行优化设计。
图2 轴承最大接触应力随飞轮体重量的变化2.3 轴承对飞轮体转速的影响飞轮体转动速度的大小发生变化时,轴承受力也发生变化,其变化如图3所示。
图3 轴承最大接触应力随飞轮体转速的变化由图3可知:飞轮体转速在3000~6000r/m in 之间变化时,轴承最大接触应力值随飞轮体转速的增加而增加,约在494~514M Pa 之间变化,变化范围较小,小于轴承的许用接触应力值1960M Pa 。
2.4 轴向预载荷对轴承的影响不同型号的飞轮体,轴承轴向预载荷大小不同,对轴承的影响也不同,其变化如图4所示。
由图4可知:轴承轴向预载荷在20~60N 之间变化时,轴承最大接触应力值随轴承轴向预载荷的增加而增加,在428~542M Pa 之间变化,变化范围较小。
设计时可以根据动量轮的实际需要选择预载荷。
图4 轴承最大接触应力随轴承轴向预载荷的变化3 实例分析某动量轮飞轮体与轴承的配合间隙为-2L m,转速为4000r /m i n ,轴向预载荷为30N,飞轮体质量根据转动惯量确定。
下面对其结构设计进行优化分析,并计算其转动惯量和质量,分析其强度、刚度、安全系数等。
3.1 飞轮体计算分析3.1.1 外形尺寸的优化根据(5)式计算出的飞轮体外形尺寸,对飞轮体的外形尺寸进行优化分析,假设飞轮体外径为V c m,则F (V )=0.4014V 4+7.616V 3-11.7556V 2+13.9608V -C(6)F (V )为高阶函数,9F (V )9V2=4.8168V 2+45.696V -23.5112根据实际情况V >1c m,所以92F (V )9V 2>0。
则F (V )有最小值,当V 为M 时,F (V )>0;当V 为N 时,F (V )<0。
应用M atlab 对(6)式进行计算分析,计算曲线如图5所示。
图5 计算曲线图从图5可知,飞轮体外径在N <V <M 范围内有唯一值即外形尺寸的最优值。
#31#靳国栋等:轴承对动量轮飞轮体结构设计的影响分析3.1.2 飞轮体的有限元分析利用So lid W orks 建立飞轮体模型(图6)。
根据定义好的材质,计算出飞轮体的质量、体积、重心、转动惯量等参数。
图6 飞轮体模型在So li d W or ks 环境下应用C OS MOS W or ks 软件对飞轮体进行有限元分析。
飞轮体高速运转时,受重力和离心力的作用,对其进行有限元分析,分析情况分别如图7~图10所示。
图10 飞轮体设计检查云图从分析结果得到,飞轮体高速运转时,其应力为31.8M Pa ,变形比例为943.7,设计最小安全系数为5.4。
3.2 轴承对飞轮的影响分析在设计飞轮时必须对与其配合的轴承进行应力和变形分析,如果与轴承的接触应力超过了轴承的许用接触应力,会导致轴承失效,因此必须对飞轮重新进行设计。
与飞轮接触的轴承受到重力、预紧力以及离心力的共同作用。
现对轴承建立模型,进行有限元分析,如图11~图14所示。
由分析可知:轴承的最大接触应力为457.1MPa ,总变形为1@10-4m,最大接触应力远小于轴承的最大许用应力1960M Pa ,轴承性能安全、可靠。
由此可知飞轮设计合理、可靠。
(下转第51页)#32#5轴承62008.l .6回火时间应足够长,以保证残余奥氏体的充分转变和稳定化。
对于重载的中大型轴承,如大型电机轴承、轧机轴承、汽车变速箱及轮毂轴承等,其工作时承受的载荷较重,且常常承受大的冲击载荷,轴承的失效形式多为疲劳剥落,有时还会出现套圈或滚动体的开裂。
对这类轴承,要求具有较高的承载能力和一定的韧性,而对尺寸精度要求则处于第二位。
其零件淬回火后应适当保留一定量的残余奥氏体,以提高轴承的接触疲劳性能和韧性。
淬火时可适当提高加热温度和保温时间,在淬火冷却时可在M s 附近温度等温停留一定时间后继续冷却,以增加残余奥氏体的量并提高其稳定性,同时还可减少淬火变形。
回火的时间也应足够长,以保证残余奥氏体的稳定性,防止残余奥氏体在随后的加工和存放过程中发生转变,带来加工、装配和安装方面的问题。
另外,还应考虑残余奥氏体的存在部位。
对于高碳铬钢类全淬透钢制滚动轴承零件,一般采用整体淬火,淬火后整个零件截面均存在残余奥氏体,残余奥氏体转变带来的尺寸变化较大;而对低碳钢制滚动轴承零件,一般采用渗碳或碳氮共渗后淬火的热处理工艺,只有表层的碳含量较高,热处理后也只有表层的残余奥氏体较多,而心部的残余奥氏体极少,即残余奥氏体的总体含量较少,对尺寸稳定性影响相对较小。
在这种情况下,表层可以保持较高的残余奥氏体含量,以改善轴承零件的接触疲劳等性能。
参考文献:[1] 徐祖耀.钢热处理的新工艺[C ]//第九次全国热处理大会论文集.大连:中国机械工程学会热处理学会,2007:1-12.[2] 斯别克托尔A #.轴承钢的组织与性能[M ].上海:上海科技文献出版社,1983.[3] K yo zaburo Furu m ura .D evelop m ent o f Long L if e Beari ngS teel f o r Full F il m Lub rica ti on and for Poo r and Con -tam i na ted Lubricati on[J].M o ti on&Contro,l 1996(1):30-36.[4] BES W ICK J M.淬硬52100轴承钢的断裂韧性和疲劳裂纹扩展特性[M ]//国外轴承材料热处理.洛阳:洛阳轴承研究所,2001:35-44.[5] 舒士明.轴承钢中的残余奥氏体[J].轴承,1997(3):40-42.[6] H enge rer F.D i m ensi onal Stab ility ofH igh Ca rbon Bear -i ng Stee ls[J].Ba ll Bear i ng Jou rna,l 1988,231(2):26-31.(编辑:赵金库)(上接第32页)4 结束语在飞轮设计时,与其配合的轴承制约着飞轮的设计,在所设计飞轮的各个参数达到要求的前提下,必须考虑该轴承的安全情况。
通过对轴承进行有限元分析,可知轴承所受接触应力远小于它的许用接触应力,安全、可靠,表明该飞轮的结构设计合理、可靠。
参考文献:[1] 江 洪,王贵成,卢择临.So li d W o rks 高级曲线曲面实例解析[M ].北京:机械工业出版社,2007.[2] 孙德华.基于CO S M OS /wo rks 的构件静强度与刚度分析[J].安徽职业技术学院学报,2005(2):13-15.[3] 成大先.机械设计手册[M ].北京:化学工业出版社,1993.[4] 臧稳通,李建华.动量飞轮轴承的受载情况及寿命分析[J].轴承,2000(4):32-34.(编辑:温朝杰)#51#刘耀中等:轴承钢零件淬回火后的残余奥氏体。