高速滾動(dòng)軸承油氣二相流潤滑試驗(yàn)研究.pdf

1、高速電主軸是高速加工機(jī)床的核心功能部件，其性能的優(yōu)劣在很大程度上決定了整臺(tái)機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)效率。以高速電主軸為代表的旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速的不斷突破，對滾動(dòng)軸承技術(shù)提出更高的要求。同時(shí)，電主軸中電機(jī)和軸承的各種損耗（機(jī)械損耗、電損耗、磁損耗和附加損耗）導(dǎo)致的發(fā)熱不可避免，由此引起的熱變形會(huì)嚴(yán)重降低機(jī)床的加工精度。傳統(tǒng)的潤滑方式在Dm·N>1.0×106mm·rpm情況下已經(jīng)不能滿足需要。油氣潤滑技術(shù)。可使軸承具有極限轉(zhuǎn)速高、溫升低和壽命長等優(yōu)

2、點(diǎn)，是高速、超高速軸承最理想的潤滑方式。
　　 本文參與了高速滾動(dòng)軸承油氣潤滑試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)試驗(yàn)件的部分零件的設(shè)計(jì)和改進(jìn)工作，進(jìn)一步詳細(xì)地開展了油氣潤滑各參數(shù)影響效果的試驗(yàn)，同時(shí)使用ANSYS軟件對試驗(yàn)件進(jìn)行了熱分析研究。本文的主要工作如下：
　　 1、本文參與了高速滾動(dòng)軸承油氣潤滑試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)試驗(yàn)件的部分零件的設(shè)計(jì)和改進(jìn)工作。
　　 2、本文針對油氣潤滑研究中存在的不足，使用自主開發(fā)的高速滾動(dòng)軸承油氣潤滑試驗(yàn)臺(tái)，主要

3、研究Dm·N>1.0×106mm·rpm工況下各參數(shù)的影響，同時(shí)兼顧Dm·N<1.0×106mm·rpm工況時(shí)參數(shù)的影響。試驗(yàn)中最高轉(zhuǎn)速為30000rpm，Dm=42.5mm，Dm·N=1.275×106mm·rpm。使用7006C/P4鋼球軸承和B7006C/P4陶瓷球軸承繼續(xù)進(jìn)行了一系列油氣參數(shù)的單因素研究，獲得了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，觀察了油氣潤滑特性，尋找到了參數(shù)影響規(guī)律。主要研究了如下參數(shù)：油氣供給管道長度；軸承預(yù)緊力；潤滑油供油周期：潤

4、滑油種類；潤滑油粘度；潤滑噴嘴；主軸轉(zhuǎn)速。同時(shí)對鋼球軸承和陶瓷球軸承進(jìn)行了對比分析，分析了兩款球軸承的使用性能差異。
　　 3、本文設(shè)計(jì)的油氣潤滑試驗(yàn)臺(tái)，其試驗(yàn)件的熱源主要是軸承摩擦生熱，以及少量的風(fēng)耗，冷卻方式主要是冷卻空氣。結(jié)合該試驗(yàn)件結(jié)構(gòu)，使用文獻(xiàn)提出的模型，計(jì)算了生熱率、熱傳導(dǎo)率、輻射率等熱分析相關(guān)參數(shù)，使用Ansys軟件進(jìn)行了試驗(yàn)件（鋼球軸承）二維熱分析建模，得出了試驗(yàn)件在不同轉(zhuǎn)速以及不同預(yù)緊力下的溫度場分布情況，與試