本文關鍵詞：角接觸球軸承摩擦力矩的特性分析

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【摘要】：角接觸球軸承是高速電主軸的重要支撐部件,其性能的好壞直接影響到電主軸的精度、工作效率和壽命。角接觸球軸承摩擦力矩是各種因素對軸承旋轉構成的阻力矩,是評價軸承運轉靈活性及使用壽命的重要性能指標,也是軸承摩擦發(fā)熱的外在表現(xiàn)。因此,對角接觸球軸承摩擦力矩及影響因素進行系統(tǒng)分析,對提高電主軸的工作效率和保證整體機械的性能,有著重要的理論意義和實際應用價值。 本文在實驗的基礎上,主要考慮B719系列軸承的內徑、轉速、徑向載荷、軸向載荷和溫度對軸承摩擦力矩的影響,基于灰色系統(tǒng)理論,建立了灰關聯(lián)分析模型,尋出影響摩擦力矩的主次因素。選取幾個主要的因素作為輸入變量,建立了多維灰預測模型GM(1,N,D),可對一定工況條件下的摩擦力矩進行預測。基于系統(tǒng)辨識理論,對幾個主要因素建立了非線性回歸NARMAX模型進行辨識,對軸承摩擦力矩進行動態(tài)預測。 灰關聯(lián)結果表明,在影響摩擦力矩的眾多因素中,軸承的內徑、溫度、轉速和軸向載荷對角接觸球軸承摩擦力矩的灰關聯(lián)度較大,其中尤以軸承的內徑的灰關聯(lián)度最大,也即軸承內徑對軸承摩擦力矩的影響最明顯。選取四個對摩擦力矩影響最明顯的因素建立GM(1,N,D)預測模型,經驗證模型的精度達到了97.7%,平均殘差為2.3%。非線性NARMAX模型摩擦力矩的辨識結果與實驗所得基本吻合,精度達到了87.67%，，平均殘差為12.33%。通過對影響軸承摩擦力矩的因素進行系統(tǒng)分析,可為以后精確分析角接觸球軸承摩擦力矩提供參考。
【關鍵詞】：角接觸球軸承 摩擦力矩 灰色系統(tǒng)理論 NARMAX模型
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.33
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 插圖索引9-10
• 附表索引10-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 軸承摩擦力矩概述11-12
• 1.2 角接觸球軸承摩擦力矩研究背景12
• 1.3 角接觸球軸承摩擦力矩國內外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 本課題研究的內容及意義14-16
• 1.4.1 本課題研究的內容14-15
• 1.4.2 本課題研究的意義15-16
• 1.5 本章小結16-17
• 第2章 軸承摩擦力矩分析方法17-37
• 2.1 角接觸球軸承摩擦力矩的來源17-24
• 2.1.1 彈性滯后引起的摩擦阻力17-19
• 2.1.2 差動滑動引起的摩擦阻力19-20
• 2.1.3 自旋滑動引起的摩擦阻力20-21
• 2.1.4 滾動體打滑引起的摩擦阻力21
• 2.1.5 滾動體陀螺旋轉引起的摩擦阻力21-22
• 2.1.6 保持架和滾動體及保持架和套圈之間的滑動引起的摩擦阻力22
• 2.1.7 潤滑劑的黏性摩擦引起的摩擦阻力22-23
• 2.1.8 密封圈的摩擦引起的摩擦阻力23
• 2.1.9 油膜中的切向摩擦阻力23-24
• 2.2 角接觸球軸承彈性力學基礎24-27
• 2.2.1 赫茲接觸理論的基本假設24-25
• 2.2.2 接觸物體間的幾何條件25-26
• 2.2.3 接觸物體間的載荷分布26-27
• 2.3 角接觸球軸承摩擦力矩的一般計算方法27-28
• 2.3.1 角接觸球軸承摩擦力矩的近似計算方法27
• 2.3.2 角接觸球軸承摩擦力矩的較準確的計算方法27-28
• 2.3.3 SKF角接觸球軸承摩擦力矩的計算方法28
• 2.4 基于灰色系統(tǒng)理論的摩擦力矩分析28-33
• 2.4.1 灰色系統(tǒng)理論簡介29-30
• 2.4.2 角接觸球軸承摩擦力矩的灰關聯(lián)分析模型30-31
• 2.4.3 角接觸球軸承摩擦力矩的GM(1，N,D)模型31-33
• 2.5 基于系統(tǒng)辨識的摩擦力矩的動態(tài)建模33-36
• 2.5.1 角接觸球軸承摩擦力矩的NARMAX33-34
• 2.5.2 角接觸球軸承摩擦力矩的ARX分析模型34-36
• 2.6 本章小結36-37
• 第3章 角接觸球軸承摩擦力矩實驗37-47
• 3.1 實驗方案37-38
• 3.1.1 實驗目的37
• 3.1.2 實驗要求37-38
• 3.1.3 實驗方法38
• 3.2 實驗平臺的設計38-44
• 3.2.1 角接觸球軸承摩擦力矩的測量原理38-39
• 3.2.2 實驗臺機械結構方案39-41
• 3.2.3 試驗臺測控系統(tǒng)41-42
• 3.2.4 水冷系統(tǒng)42-44
• 3.3 實驗軸承及潤滑劑44-46
• 3.3.1 實驗軸承45
• 3.3.2 潤滑劑45-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第4章 角接觸球軸承摩擦力矩實驗結果分析及討論47-54
• 4.1 角接觸球軸承摩擦力矩的灰關聯(lián)分析及討論47-49
• 4.2 角接觸球軸承摩擦力矩的GM(1,N,D)模型的分析及討論49-51
• 4.3 角接觸球軸承摩擦力矩的NARMAX模型的分析及討論51-53
• 4.4 本章小結53-54
• 結論與展望54-56
• 結論54-55
• 展望55-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60-61
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄61

【共引文獻】

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