高速軸承打滑蹭傷試驗(yàn)臺(tái)的研究.pdf

1、隨著科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展，對(duì)機(jī)器主軸轉(zhuǎn)速的要求越來(lái)越高，甚至可達(dá)每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)。打滑蹭傷是高速滾動(dòng)軸承的主要失效形式之一，然而現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析理論和仿真分析方法很難對(duì)軸承的打滑蹭傷進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，不能為打滑蹭傷失效機(jī)理分析和軸承設(shè)計(jì)提供有效指導(dǎo)。為了開(kāi)展高速滾動(dòng)軸承打滑蹭傷失效機(jī)理的試驗(yàn)研究，本文開(kāi)發(fā)了高速滾動(dòng)軸承打滑蹭傷試驗(yàn)臺(tái)。
　　基于高速滾動(dòng)軸承的實(shí)際工況分析和試驗(yàn)系統(tǒng)的功能要求，確定了高速滾動(dòng)軸承打滑蹭傷試驗(yàn)臺(tái)總體方案:

2、被試軸承由高速電主軸驅(qū)動(dòng)，并結(jié)合高溫潤(rùn)滑油、激振器模擬軸承實(shí)際運(yùn)行時(shí)的高速、高溫、振動(dòng)等嚴(yán)苛工況。該試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)轉(zhuǎn)速、載荷、激振、溫度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)測(cè)試軸承內(nèi)圈和保持架的轉(zhuǎn)速，確定軸承打滑度，以研究工況參數(shù)對(duì)打滑的影響。通過(guò)振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及軸承表面分析，可進(jìn)一步研究打滑對(duì)蹭傷的影響。在進(jìn)行試驗(yàn)臺(tái)的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了模塊化設(shè)計(jì)思想，主要包括試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)、軸系、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、加載系統(tǒng)以及激振系統(tǒng)等。
　　通過(guò)三維建模軟件

3、UG完成了試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)建模，運(yùn)用ANSYS Workbench對(duì)軸系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析。通過(guò)靜力分析，校核了傳動(dòng)主軸的剛度和強(qiáng)度。對(duì)主軸進(jìn)行模態(tài)分析得到軸系振型和臨界轉(zhuǎn)速，確定共振頻率，進(jìn)而可以避免共振的發(fā)生。在模態(tài)分析基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)軸系進(jìn)行諧響應(yīng)分析，得到主軸在不同激勵(lì)作用下的動(dòng)力響應(yīng)。
　　最后利用LabVIEW軟件完成了試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)測(cè)控系統(tǒng)的性能要求對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行合理選型，采用虛擬儀器技術(shù)進(jìn)行測(cè)控的仿真模擬，對(duì)