本文關鍵詞：高速電主軸軸承油氣潤滑試驗研究

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【摘要】：近年來,隨著高速電主軸技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的脂潤滑雖然有著結構簡單,不需要經(jīng)常更換的優(yōu)點,但是脂潤滑軸承的散熱能力差,軸承溫升大。電主軸一般在循環(huán)冷卻水的作用下,軸承外圈的溫度得到降低,軸承內圈溫度依然較高,使軸承內外圈溫度差異較大,軸承的使用壽命大大降低。油氣潤滑作為一種新型的冷卻潤滑方式,為軸承提供有效潤滑的同時,還能夠帶走軸承產生的部分熱量,從而減小軸承內外圈的溫度差,油氣潤滑技術的雙重作用,使其在高速電主軸發(fā)展中具有廣闊的應用前景。目前,對油氣潤滑技術的研究主要集中在:1)油氣潤滑在管道中的形成機理及流型狀態(tài);2)油氣潤滑關鍵零部件的研制;3)油氣潤滑在高速軸承上的應用三個方面。對高速軸承油氣潤滑試驗研究中,僅考慮供油量對軸承溫升的影響,本文以軸承的溫升、振動作為油氣潤滑的評定指標,研究不同的潤滑油、供油量、供氣壓力和噴嘴直徑對軸承性能的影響規(guī)律,并且通過正交試驗,研究轉速為20100r/min,軸向載荷為30N時,供油量、供氣壓力和噴嘴直徑對中軸承性能的綜合作用。首先,本文根據(jù)油氣潤滑軸承的工況條件及潤滑油選用原則,選擇三種潤滑油(MOTOREX COREX HLP-D 68、MOTOREX SPINDLE LUBE 68和MOTOREX SPINDLE LUBE 46),在三種潤滑油下,利用滾動軸承性能分析軟件,分析不同工況條件下軸承潤滑接觸區(qū)的油膜厚度和接觸長寬,并對油膜厚度作了適當?shù)男拚?利用基于Dowson最小油膜厚度的供油量計算方法對不同工況下的軸承進行供油量分析計算。對于油氣潤滑初始供氣壓力的大小,本文從理論上分析了壓縮空氣從氣源到潤滑點的壓力損失,為油氣潤滑軸承腔具有一定的正壓時的最小供氣壓力的供給提供參考。然后,搭建了高速軸承油氣潤滑實驗臺。該油氣潤滑試驗臺能夠實現(xiàn)軸承的軸向加載和變頻調速等功能,可以對試驗軸承的外圈溫度、振動和電流進行實時的監(jiān)測。并且對自行設計實驗臺進行校驗,滿足重復測量精度的要求。最后,在自行研制的軸承油氣潤滑實驗臺上進行了不同油氣參數(shù)對軸承溫升、振動的影響規(guī)律;并且用正交試驗的方法,研究了供油量、供氣壓力和噴嘴直徑對軸承性能的綜合作用,從而得到三種因素對軸承溫升、振動的影響強弱。
【關鍵詞】：油氣潤滑 供油量 供氣壓力 噴嘴直徑 正交試驗
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG502.3;TH117.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義9-11
• 1.1.1 課題的來源9-10
• 1.1.2 課題研究的目的及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 電主軸技術的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 電主軸軸承潤滑技術的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 油氣潤滑技術的發(fā)展及研究現(xiàn)狀14-19
• 1.3 本文主要的研究內容19-21
• 第2章 高速電主軸軸承油氣潤滑理論研究21-38
• 2.1 引言21-22
• 2.2 油氣潤滑中潤滑油的選擇22-25
• 2.3 油氣潤滑軸承的最少供油量計算25-34
• 2.3.1 角接觸球軸承潤滑油膜厚度仿真分析26-31
• 2.3.2 基于Dowson最小油膜厚度的供油量計算31-34
• 2.4 油氣潤滑中供氣壓力的確定34-37
• 2.5 本章小結37-38
• 第3章 高速軸承油氣潤滑試驗臺設計與校驗38-53
• 3.1 引言38
• 3.2 試驗臺技術指標38-39
• 3.3 實驗臺總體方案設計39-40
• 3.4 高速軸承油氣潤滑實驗臺的組成40-50
• 3.4.1 動力裝置選擇40-43
• 3.4.2 潤滑裝置選擇43-44
• 3.4.3 機械結構設計44-47
• 3.4.4 數(shù)據(jù)采集單元設計47-50
• 3.5 高速軸承油氣潤滑實驗臺的校驗分析50-51
• 3.6 本章小結51-53
• 第4章 多因素影響下油氣潤滑軸承的性能試驗53-64
• 4.1 引言53
• 4.2 潤滑油對軸承性能的影響53-57
• 4.2.1 試驗用油氣潤滑供油量分析53-54
• 4.2.2 潤滑油種類對軸承性能的影響54-56
• 4.2.3 供油量對軸承性能的影響56-57
• 4.3 供氣壓力對軸承性能的影響57-58
• 4.4 噴嘴直徑對軸承性能的影響58-59
• 4.5 高速軸承油氣潤滑參數(shù)的最佳配置59-63
• 4.5.1 正交試驗的設計59-60
• 4.5.2 正交試驗結果及分析60-63
• 4.6 本章小結63-64
• 結論64-65
• 參考文獻65-70
• 致謝70

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本文編號：801424