機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)軸承熱特性分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、角接觸球軸承作為機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的主要發(fā)熱部件，其熱變形將直接影響到機(jī)床進(jìn)給精度。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)軸承溫度場(chǎng)及熱變形量，對(duì)減少進(jìn)給系統(tǒng)的熱誤差具有重要的意義。本文從理論建模、有限元分析、試驗(yàn)驗(yàn)證、軸承組件結(jié)構(gòu)改進(jìn)四個(gè)方面對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)常用的60°角接觸球軸承的熱態(tài)特性進(jìn)行了深入的研究。
　　首先，在角接觸球軸承擬靜力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算了角接觸球軸承的摩擦力矩與摩擦生熱功率，推導(dǎo)出了內(nèi)圈、外圈及滾珠上的熱載荷。分析了內(nèi)外圈相對(duì)軸向、徑向熱位移的簡(jiǎn)

2、化計(jì)算方法，并提出了軸承熱剛度識(shí)別技術(shù)路線。
　　然后，建立了考慮接觸熱阻的角接觸球軸承熱傳遞模型及有限元分析模型，對(duì)軸承進(jìn)行了有限元穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析，得到了軸向力及轉(zhuǎn)速對(duì)軸承溫度場(chǎng)及熱平衡時(shí)間的影響規(guī)律。通過(guò)對(duì)軸承二維模型熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，說(shuō)明了熱變形對(duì)接觸應(yīng)力有很大的影響。
　　進(jìn)而，設(shè)計(jì)了角接觸球軸承熱態(tài)特性測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。模擬現(xiàn)實(shí)工況，對(duì)四組進(jìn)給系統(tǒng)常用的角接觸球軸承進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，測(cè)試軸承溫度場(chǎng)、軸向熱位移及熱平