高速电主轴轴承油气润滑试验研究

发布时间：2017-09-06 01:34

  本文关键词：高速电主轴轴承油气润滑试验研究

  更多相关文章： 油气润滑 供油量 供气压力 喷嘴直径 正交试验

【摘要】：近年来,随着高速电主轴技术的发展,传统的脂润滑虽然有着结构简单,不需要经常更换的优点,但是脂润滑轴承的散热能力差,轴承温升大。电主轴一般在循环冷却水的作用下,轴承外圈的温度得到降低,轴承内圈温度依然较高,使轴承内外圈温度差异较大,轴承的使用寿命大大降低。油气润滑作为一种新型的冷却润滑方式,为轴承提供有效润滑的同时,还能够带走轴承产生的部分热量,从而减小轴承内外圈的温度差,油气润滑技术的双重作用,使其在高速电主轴发展中具有广阔的应用前景。目前,对油气润滑技术的研究主要集中在:1)油气润滑在管道中的形成机理及流型状态;2)油气润滑关键零部件的研制;3)油气润滑在高速轴承上的应用三个方面。对高速轴承油气润滑试验研究中,仅考虑供油量对轴承温升的影响,本文以轴承的温升、振动作为油气润滑的评定指标,研究不同的润滑油、供油量、供气压力和喷嘴直径对轴承性能的影响规律,并且通过正交试验,研究转速为20100r/min,轴向载荷为30N时,供油量、供气压力和喷嘴直径对中轴承性能的综合作用。首先,本文根据油气润滑轴承的工况条件及润滑油选用原则,选择三种润滑油(MOTOREX COREX HLP-D 68、MOTOREX SPINDLE LUBE 68和MOTOREX SPINDLE LUBE 46),在三种润滑油下,利用滚动轴承性能分析软件,分析不同工况条件下轴承润滑接触区的油膜厚度和接触长宽,并对油膜厚度作了适当的修正,利用基于Dowson最小油膜厚度的供油量计算方法对不同工况下的轴承进行供油量分析计算。对于油气润滑初始供气压力的大小,本文从理论上分析了压缩空气从气源到润滑点的压力损失,为油气润滑轴承腔具有一定的正压时的最小供气压力的供给提供参考。然后,搭建了高速轴承油气润滑实验台。该油气润滑试验台能够实现轴承的轴向加载和变频调速等功能,可以对试验轴承的外圈温度、振动和电流进行实时的监测。并且对自行设计实验台进行校验,满足重复测量精度的要求。最后,在自行研制的轴承油气润滑实验台上进行了不同油气参数对轴承温升、振动的影响规律;并且用正交试验的方法,研究了供油量、供气压力和喷嘴直径对轴承性能的综合作用,从而得到三种因素对轴承温升、振动的影响强弱。
【关键词】：油气润滑 供油量 供气压力 喷嘴直径 正交试验
【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】：2016
【分类号】：TG502.3;TH117.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义9-11
• 1.1.1 课题的来源9-10
• 1.1.2 课题研究的目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-19
• 1.2.1 电主轴技术的发展现状11-13
• 1.2.2 电主轴轴承润滑技术的发展现状13-14
• 1.2.3 油气润滑技术的发展及研究现状14-19
• 1.3 本文主要的研究内容19-21
• 第2章 高速电主轴轴承油气润滑理论研究21-38
• 2.1 引言21-22
• 2.2 油气润滑中润滑油的选择22-25
• 2.3 油气润滑轴承的最少供油量计算25-34
• 2.3.1 角接触球轴承润滑油膜厚度仿真分析26-31
• 2.3.2 基于Dowson最小油膜厚度的供油量计算31-34
• 2.4 油气润滑中供气压力的确定34-37
• 2.5 本章小结37-38
• 第3章 高速轴承油气润滑试验台设计与校验38-53
• 3.1 引言38
• 3.2 试验台技术指标38-39
• 3.3 实验台总体方案设计39-40
• 3.4 高速轴承油气润滑实验台的组成40-50
• 3.4.1 动力装置选择40-43
• 3.4.2 润滑装置选择43-44
• 3.4.3 机械结构设计44-47
• 3.4.4 数据采集单元设计47-50
• 3.5 高速轴承油气润滑实验台的校验分析50-51
• 3.6 本章小结51-53
• 第4章 多因素影响下油气润滑轴承的性能试验53-64
• 4.1 引言53
• 4.2 润滑油对轴承性能的影响53-57
• 4.2.1 试验用油气润滑供油量分析53-54
• 4.2.2 润滑油种类对轴承性能的影响54-56
• 4.2.3 供油量对轴承性能的影响56-57
• 4.3 供气压力对轴承性能的影响57-58
• 4.4 喷嘴直径对轴承性能的影响58-59
• 4.5 高速轴承油气润滑参数的最佳配置59-63
• 4.5.1 正交试验的设计59-60
• 4.5.2 正交试验结果及分析60-63
• 4.6 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70

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本文编号：801424