高速电主轴用脂润滑轴承振动特征研究

发布时间：2017-03-16 14:04

  本文关键词：高速电主轴用脂润滑轴承振动特征研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近些年来,市场对电主轴的转速、输出转矩和功率等技术参数要求提高到了一个新的标准,由此也带来了一系列的技术难题。广州市昊志机电股份有限公司研制的磨削系列主轴DGZ-60E使用的脂润滑轴承的dn值高达1.56×106mm·r/min,已经超过一般脂润滑轴承的使用极限。通过常规轴承振动检测合格的成品轴承,在更高的转速条件下,其使役性能往往差强人意,甚至是使用寿命得不到有效保证。因此,本课题考虑到在高速工况条件下,现行标准规定的轴承振动的基本要求并不能很好地满足电主轴高速运转的条件,对高速电主轴用脂润滑轴承的振动特征进行深入分析,探索一种更加有效的方法评价高速脂润滑轴承的振动,从而为成品轴承振动质量对工况适应性的评价提供可靠依据,控制成品轴承的振动检测质量,支持高速电主轴技术的快速稳定发展。首先,对高速脂润滑轴承振动的检测评价方法进行研究。分析现行标准对轴承振动检测和评价的规定,探讨其存在的问题并提出了合理的建议。总结轴承振动的影响因素,分析了本课题的研究对象——高速电主轴脂润滑轴承主要的振动来源,并着重分析了与本课题研究相关的速度和润滑条件对轴承振动的影响。分析轴承振动特征参数,扩展了轴承振动检测指标体系,形成高速脂润滑轴承振动检测评价的指标体系。然后,研制了高速轴承振动检测实验台。该高速轴承振动检测实验台既能满足现行国家标准下对轴承的振动检测,且检测结果与标准轴承振动测量仪的检测结果具有一致性,又能扩展试验条件,检测高速工况条件下轴承的振动。最后,进行高速轴承振动检测试验。分析轴承振动特征参数随轴承转速的变化规律,发现:(1)标准检测振动等级较好的轴承,在高速条件下的振动未必很好,有时甚至不如其他轴承,说明现行标准对轴承振动检测并不能表征高速条件下轴承的振动情况。(2)有量纲的特征参数包括整流平均值、方根幅值等随着轴承转速的增大而逐渐增大,且具有一致的变化趋势。(3)峰值因子、波形因子等无量纲的特征参数,总体上随速度的改变而有较小的波动,但是并没有明显的规律。(4)18000r/min速度条件下的振动均方根值有较大的差异;转速超过18000r/min后,轴承的振动均方根迅速增大,且保持一定的差异性。
【关键词】：高速工况 脂润滑轴承 振动检测 振动评价 轴承振动特征参数
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题背景及研究目的和意义10-12
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 课题研究目的和意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-18
• 1.2.1 轴承振动影响因素分析现状12-14
• 1.2.2 轴承振动测量设备应用现状14-16
• 1.2.3 轴承振动信号分析方法研究现状16-17
• 1.2.4 轴承振动评价方法的研究现状17-18
• 1.3 本课题主要研究内容18-20
• 第2章 高速脂润滑轴承振动检测评价方法研究20-33
• 2.1 引言20
• 2.2 轴承振动检测标准剖析20-25
• 2.2.1 轴承振动检测方法20-23
• 2.2.2 轴承振动评价方法23-24
• 2.2.3 轴承振动检测标准存在的不足24-25
• 2.3 轴承振动影响因素分析25-28
• 2.3.1 速度对轴承振动影响分析26-27
• 2.3.2 润滑状态对轴承振动影响分析27-28
• 2.4 高速脂润滑轴承振动评价指标体系扩展28-32
• 2.4.1 轴承振动评价扩展指标的筛选及其物理意义29-32
• 2.4.2 轴承振动特征参数对高速轴承的适用性分析32
• 2.5 本章小结32-33
• 第3章 高速轴承振动检测实验台的研制33-47
• 3.1 引言33
• 3.2 标准轴承振动测量仪分析33-34
• 3.3 高速轴承振动检测实验台的方案设计34-38
• 3.3.1 指标设计34-37
• 3.3.2 总体方案37-38
• 3.5 高速轴承振动检测实验台的组成38-43
• 3.5.1 动力系统38-39
• 3.5.2 加载机构39-40
• 3.5.3 传感器组件40
• 3.5.4 传感器位置调整装置40-41
• 3.5.5 测量系统41
• 3.5.6 减振措施41-42
• 3.5.7 防护罩42-43
• 3.5.8 实验台总装43
• 3.6 高速轴承振动检测实验台的系统标定43-46
• 3.6.1 转速的标定43-44
• 3.6.2 加载力的标定44-45
• 3.6.3 预紧力的标定45-46
• 3.7 本章小结46-47
• 第4章 高速轴承振动试验研究47-66
• 4.1 引言47
• 4.2 试验轴承振动检测与评价47-55
• 4.2.1 试验轴承标准测量仪振动检测及评价47-50
• 4.2.2 试验轴承高速实验台振动检测及评价50-53
• 4.2.3 高速轴承振动检测实验台的适用性分析53-55
• 4.3 高速轴承振动检测试验设计55-56
• 4.4 高速轴承振动检测试验结果分析56-62
• 4.4.1 高速轴承振动时域波形分析56-59
• 4.4.2 高速轴承振动频谱分析59-62
• 4.5 高速脂润滑轴承振动评价指标体系验证62-65
• 4.5.1 轴承振动特征参数统计分析62-64
• 4.5.2 以 18000r/min为检测速度的结果分析64-65
• 4.6 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 宋如英;关于滚动轴承振动噪声测量值的商榷[J];轴承;1998年11期

2 董继良;用S0910测量仪测量圆锥滚子轴承振动[J];轴承;1998年03期

3 赵联春,马家驹;球轴承的弹性接触振动[J];机械工程学报;2003年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

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中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 苏新伟;基于小波理论的滚动轴承振动信号的分析研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

2 崔康;高速电主轴的结构设计与性能研究[D];陕西科技大学;2013年

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本文编号：251862