涂層軸承特性分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、軸承作為機(jī)械通用件，其種類繁多，應(yīng)用面廣泛，在機(jī)械行業(yè)中已經(jīng)成為一種相對(duì)獨(dú)立的行業(yè)。隨著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，制造業(yè)正朝著高速、高精度、高使用壽命的方向發(fā)展，軸承作為其中的關(guān)鍵部件，其使用性能的好壞直接影響著整機(jī)的性能。為了適應(yīng)這種發(fā)展的要求，軸承就必須滿足高精度，良好耐磨性，較長壽命，較低噪聲等要求。要達(dá)到這些要求，可以從軸承的設(shè)計(jì)，制造，材料等方面入手進(jìn)行分析和改進(jìn)。涂層軸承技術(shù)就是為了適應(yīng)這種發(fā)展的要求，運(yùn)用表面工程技術(shù)對(duì)軸承進(jìn)行改性，

2、以提高使用性能的重要手段。
　　論文對(duì)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和研究背景進(jìn)行綜述，給出本文的研究方向和研究內(nèi)容。
　　分析了滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)，應(yīng)用赫茲理論，研究了軸承在承受徑向載荷時(shí)的接觸尺寸大小和接觸應(yīng)力情況，計(jì)算出軸承的接觸變形量、次表面應(yīng)力和整體軸承內(nèi)部的載荷分布情況。建立了軸承基本額定壽命的計(jì)算公式，分析結(jié)果表明軸承壽命分布服從Weibull分布，給出了額定動(dòng)載荷的計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。
　　針對(duì)較長的壽

3、命和良好的耐磨性的軸承性能改進(jìn)要求。通過對(duì)表面工程技術(shù)和涂層方法的研究分析，提出了采用磁控濺射離子鍍膜的方法實(shí)現(xiàn)軸承滾動(dòng)體類石墨鍍層的工藝方案，分析表明這種涂層材料具有高硬度、與基體結(jié)合性能好，低摩擦系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，非常適合高速軸承應(yīng)用的場(chǎng)合。
　　利用ANSYS有限元分析軟件，建立了軸承有限元分析模型，對(duì)最大承載滾動(dòng)體，整體軸承，涂層軸承的應(yīng)力應(yīng)變情況進(jìn)行了仿真分析，并且應(yīng)用疲勞壽命模塊對(duì)軸承的疲勞壽命進(jìn)行了分析。通過優(yōu)化涂層的厚度

4、和彈性模量，得出最佳的涂層參數(shù)，為試驗(yàn)用軸承的制備提供了參考依據(jù)。
　　論文以基本額定動(dòng)載荷為目標(biāo)函數(shù)，應(yīng)用遺傳算法對(duì)軸承的內(nèi)部尺寸:滾動(dòng)體直徑，滾珠數(shù)目和滾珠組節(jié)圓直徑等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，獲得了6206軸承的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　在軸承試驗(yàn)機(jī)上對(duì)涂層軸承和非涂層滾動(dòng)軸承進(jìn)行試驗(yàn)，獲得了試驗(yàn)轉(zhuǎn)速和載荷對(duì)軸承性能的影響情況，通過涂層軸承和非涂層軸承的振動(dòng)、溫升隨時(shí)間的變化情況，對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)涂層軸承的性能有很大的提高，因此涂層是