基于水基潤滑陶瓷動靜壓軸承的電主軸研究.pdf

1、現(xiàn)代裝備制造業(yè)對高速精密機床提出了更高的要求，電主軸是機床最關(guān)鍵的部件之一，而水潤滑陶瓷軸承被看作下一代主軸的極佳選擇。但是，水潤滑陶瓷軸承在潤滑劑、摩擦副材料、系統(tǒng)動力學(xué)特性、陶瓷軸承的設(shè)計與制造、主軸的可靠性等方面還存在許多疑問，有待進一步研究。針對上述問題，本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.對硅基非氧化物陶瓷材料在低元醇水溶液中的摩擦磨損特性進行了實驗研究，對比了不同材料在不同潤滑條件下的摩擦學(xué)性能，結(jié)果表明:(1)自配副Si

2、3N4的摩擦磨損性能受醇的濃度影響很大，丙三醇濃度的升高幾乎可以改善所有摩擦學(xué)性能;較高的溫度會惡化各項性能;5％左右的低濃度醇可能會惡化Si3N4的摩擦學(xué)特性。(2)自配副SiC的摩擦學(xué)性能隨醇濃度的升高而提升。(3)自配副Si3N4和SiC在醇的水溶液中表現(xiàn)出的性能截然不同，純水或低濃度醇溶液中SiC表現(xiàn)更佳，而在高濃度醇溶液中Si3N4更為優(yōu)秀。
　　2.對軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動力學(xué)特性進行了研究，將具有全頻段隔振效果的非

3、線性阻尼支撐引入到軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，并對非線性阻尼支撐對系統(tǒng)非線性行為的影響進行了系統(tǒng)性分析，對軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的參數(shù)影響進行了討論。
　　3.總結(jié)了陶瓷軸承主軸全包容結(jié)構(gòu)的設(shè)計準則，并針對最常用的三種軸承布置形式給出了設(shè)計實例，形成了完整的自主知識產(chǎn)權(quán)體系。以通用型軸承布置主軸為例，介紹了陶瓷軸承電主軸的設(shè)計和制造流程，完成了完全采用陶瓷軸承的電主軸制造與裝配。
　　4.對水基潤滑陶瓷軸承主軸樣機進行了試驗。結(jié)果表明:水基潤