高速电主轴用脂润滑轴承振动特征研究

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1、硕士学位论文高速电主轴用脂润滑轴承振动特征研究STUDYONVIBRATIONCHARACTERISTICSOFGREASE-LUBRICATEDBEARINGSUSEDINHIGH-SPEEDSPINDLE柏迎村哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：O329学校代码：10213国际图书分类号：621.8密级：公开工程硕士学位论文高速电主轴用脂润滑轴承振动特征研究硕士研究生：柏迎村导师：古乐教授申请学位：全日制工程硕士学科：机械工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学Cla

2、ssifiedIndex:O329U.D.C:621.8DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONVIBRATIONCHARACTERISTICSOFGREASE-LUBRICATEDBEARINGSUSEDINHIGH-SPEEDSPINDLECandidate：BaiYingcunSupervisor：Prof.GuLeAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngi

3、neeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要近些年来，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6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1.56×10mm·r/min

4、，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

5、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

6、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

7、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I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInrecentyears,therequirementofspeed,outputtorque,powerandothertechnicalparametersoftheelectricspindlewasraisedtoanewstandard,whichalsobroughtaseriesoftechnicalproblems.TheDNvalueofthegreas

8、e-lubricatedbearingsusedbyDGZ-60E,theglassgrindingseriesofelectricspindleofDake6internationalINC.isupto1.56×10(mm·r/min),hasbeenusedbeyonditslimitationofgeneralgrease-lubric