高速精密密封角接触球轴承的研究.pdf

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1、合肥工业大学硕士学位论文高速精密密封角接触球轴承的研究姓名：姜韶峰申请学位级别：硕士专业：机械工程指导教师：刘正士;杨孟祥20030101高速精密密封角接触球轴承的研究摘要高速精密密封角接触球轴承是一种新型的精密机床主轴轴承，该轴承具有高速、高刚度和长寿命等特性，其主参数及密封结构的设计具有很大的技术难度。在高速精密密封角接触球轴承的优化设计中，采用了拟静力学设计理论，同时引入“套圈滚道控制假说”，建立多目标函数的数学模型，对轴承的主参数进行了优化设计；提出了高速精密密封角接触球轴承设计方法：开发了多目标函数优化设计程序。试验表明，研制的典型型号B7005c一

2、2RZ／P4轴承的主要性能指标达到国际著名的FAG轴承公司20世纪90年代末同类产品的先进水平，从而验证了设计方法及优化设计程序的先进性和实用性。高速精密密封角接触球轴承在国内属首次开发研制。本课题所取得的技术成果对提高我国轴承产品的设计水平具有重要的实际意义。关键词：密封轴承数学模型优化设计研制StudyofthehighspeedprecisionsealedangularcontactballbearingsAbstractsThehighspeedprecisesealedangularcontactballbearingisanewtypebeari

3、ngusedinprecisespindlesofmachinetools．Itsmajorcharacteristicsarehighspeed，highstiffnessandlonglife，etc．Thedesignformainparametersandstructureofthebearingisverydifficult．Thequasi—staticanalyticaldesignmethodandthe‘‘racewaycontrolassumption”wereadoptedinoptimizingdesignforhighspeedpre

4、cisesealedangularcontactballbearing，themathematicalmodelofmulti—objectivefunctionswasestablished，thedesignofmainparametersforbearingwasoptimized；thedesignmethodofhighspeedprecisesealedangularcontactballbearingwasputforward；theoptimizingdesignprogramformulti-Objectivefnnctionwasdevel

5、oped．ThetestresultsshowthatthemajorperformancetargetsoftypicalbearingB7005C一2RZ／P4wascorrespondtothesamebearingmadebythefamousFAGbearingcompanyatthelate1990sin20century．Thereby．theadvanceandpracticabilityofthedesignmethodandtheoptimizingdesignprogramhavebeenvalidated。Thiskindofbeari

6、nghasbeenfirstlydevelopedinourcountry．Theachievementsobtainedinthisitemwillhaveagreatimportanceonincreasingbearingdesignlevelinourcountry．Keywords：Seal，Bearing，Mathematicalmodel，Optimumdesign，Develop1目的、意义及国内外概况油雾润滑是目前我国高速机床主轴轴承，尤其是高速电主轴轴承最常用的润滑方式。油雾润滑可以实现主轴的高速旋转，但必须配备雾化器、压缩空气、气管等辅助

7、设施，更主要的是油雾润滑有～个明显的缺点，即油的雾化所产生的油雾弥漫于空气中不仅污染环境，而且对长期在此环境下工作的操作者的身心健康将造成极大的伤害。密封轴承是将开型轴承、润滑剂和密封件融为一体，不仅使主机设计、制造简便，而且又具有装配容易、维修简单、密封性好，污染较轻等优点。因此，密封轴承越来越广泛地应用于机械、电子、纺织、汽车、矿山及化工等各个领域。在高速机械领域，目前的主轴轴承基本上都是针对油润滑的润滑方式进行设计制造的，因此，对采用脂润滑的密封轴承，必须对其结构进行分析设计，这样才能得到最优化的腊润滑高速主轴轴承，以实现机床主轴高精度、高转速、高刚度、

8、长寿命等要求。对于高速精密角按触主轴轴