数控铣床主轴轴承油气润滑机理研究

发布时间：2018-01-10 23:33

  本文关键词：数控铣床主轴轴承油气润滑机理研究　出处：《沈阳工业大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 角接触球轴承 油气润滑 最小油膜厚度 热传递 温升研究

【摘要】：滚动轴承是机械产品的重要组成零件，对于数控螺杆铣床来说是主轴的核心零件，，其温升状况对被加工工件的加工精度有着重要影响，并且也影响着铣床的加工效率。为了提高铣床的加工效率和使用寿命，对轴承温升要进行严密的控制，因此轴承的润滑就显得尤为重要。油气润滑作为新型的润滑方式，对滚动轴承的润滑有着重要的影响，针对高速加工技术对轴承润滑进行研究具有重大的指导意义。 论文结合理论分析和实验研究双管齐下，以LXK300X数控螺杆铣床的角接触球轴承为研究对象，主要是对油气润滑机理进行理论研究和油气润滑对轴承温升情况进行实验研究。 论文中了解了油气润滑国内外的发展趋势和应用范围，研究了弹性流体动力润滑润滑原理和油气润滑工作原理，分析了油气润滑应用在轴承上的优点。并且结合油膜厚度经典公式和油气润滑机理，推导出油气润滑轴承时的油膜厚度公式。 本文分析了轴承的摩擦发热机理，得出了摩擦对轴承温度的影响，并引用经典摩擦力矩公式和发热量公式进行相关的计算。基于传热学理论，推导出轴承的各个部分的热阻公式。对轴承的传热过程进行简化，以轴承一维传热过程模型，画出轴承热节点图和轴承热电阻图。应用热电阻网络法分析轴承的热量传递，建立轴承一维方向的热量传递方程，理论上证明油气润滑与油润滑相比，轴承温升更低。 本文在研究油气润滑对轴承的温升影响时做了大量的试验，从试验结果中发现油转速、润滑油量、润滑油运动粘度、压缩空气压力与轴承的温升变化的关系。其中，轴承的温升随着转速和润滑油运动粘度的增大而升高，反而随着压缩空气压力的增大而降低。并且发现润滑油量与轴承温升的关系，润滑油量过小或过大时轴承温升会较高，只有合适的润滑油量才可以使轴承温度最低。通过油气润滑与油润滑的对比试验，可以看出油气润滑比油润滑具有更好的润滑冷却效果。
[Abstract]:Rolling bearing is an important component of mechanical products, for CNC screw milling machine is the core part of the spindle, its temperature rise has an important impact on the machining accuracy of the workpiece. And also affect the milling machine processing efficiency. In order to improve the milling machine processing efficiency and service life, the bearing temperature rise should be strictly controlled. Therefore, the lubrication of bearings is particularly important. As a new type of lubrication, oil and gas lubrication has an important impact on the lubrication of rolling bearings. The research on bearing lubrication based on high-speed machining technology is of great significance. In this paper, the angle contact ball bearing of the LXK300X CNC screw milling machine is taken as the research object. This paper mainly studies the mechanism of oil-gas lubrication and the experimental study of oil-gas lubrication on the temperature rise of bearing. In this paper, the development trend and application scope of oil and gas lubrication at home and abroad are understood, and the working principles of elastohydrodynamic lubrication and oil / gas lubrication are studied. The advantages of oil and gas lubrication applied in bearing are analyzed, and the oil film thickness formula of oil film lubricating bearing is deduced by combining the classical formula of oil film thickness and oil gas lubrication mechanism. In this paper, the friction heating mechanism of the bearing is analyzed, and the influence of friction on the bearing temperature is obtained. The classical friction torque formula and the calorific formula are used for the calculation based on the theory of heat transfer. The heat resistance formula of each part of the bearing is derived, and the heat transfer process of the bearing is simplified, and the one-dimensional heat transfer process model of the bearing is used. The thermal node diagram and the thermal resistance diagram of the bearing are drawn. The heat transfer of the bearing is analyzed by using the thermal resistance network method, and the heat transfer equation in one dimension direction of the bearing is established. It is proved theoretically that the oil / gas lubrication is compared with the oil lubrication. The temperature rise of the bearing is lower. In this paper, a large number of experiments have been done to study the effect of oil and gas lubrication on the temperature rise of bearing. From the test results, it is found that the rotation speed of oil, the quantity of lubricating oil and the kinematic viscosity of lubricating oil. The relationship between the pressure of compressed air and the temperature rise of the bearing, in which the temperature rise of the bearing increases with the increase of the rotational speed and the kinematic viscosity of the lubricating oil. On the contrary, with the increase of compressed air pressure, it is found that the relationship between the amount of lubricating oil and the temperature rise of bearing, if the amount of lubricating oil is too small or too large, the temperature rise of bearing will be higher. Only the proper amount of lubricating oil can make the bearing temperature lowest. Through the contrast test between oil lubrication and oil lubrication, it can be seen that oil and gas lubrication has better lubricating and cooling effect than oil lubrication.
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG547;TH117.2

【共引文献】

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本文编号：1407277