滚珠轴承装配流体分球原理的研究

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1、摘要摘要在滚珠轴承装配中，需要将浪形保持架自动装于轴承上，在装保持架前须通过分球装置使滚珠均匀分布于轴承内外圈沟道中。本论文研究的滚珠轴承装配流体分球原理就是研究如何用流体将滚珠均分于轴承内外圈沟道中以完成保持架装配工序。论文首先介绍了滚珠轴承的特点和应用背景，重点阐述了国内外分球装备技术的研究发展情况，指出这些装备在分球过程中存在的不足。为解决问题以更好地分球，本文提出了一种新颖的非接触式分球法一流体分球法，用伯努利方程和全桥阻尼网络详细地阐述了流体分球的机理。其次分析了滚珠在流体作用下的受力情况及运动方程。介绍了流体绕球流动的特性，

2、主要分析了粘性流体绕球流动的速度分布与滚珠表面所受的推力、升力等问题。根据刚体绕定点转动的欧拉方程得出滚珠轴承装配流体分球运动的欧拉运动公式，从而得出其运动形式。再次介绍了商业计算流体力学软件FLUENT，建立流体分球模型，使用RNGK—E湍流模型和近壁面处理方法，应用数值计算控制方程，模拟计算出分球流场瞬时的可视化数值。根据流体分球的工作原理，提出了可能影响分球效率的各个因素，并对主要因素进行分析，得到了一系列结论。最后从实践出发，根据流体分球原理设计出分球器，用实验方式论证滚珠轴承装配流体分球的可行性，证实理论研究的正确性。在此基础

3、上，为了将流体分球技术应用到工业生产中去，论文对流体分球装置的设计做了进一步地改进研究，并阐述该装置相对于其他装置的优点，以最终实现目前国内外分球由接触式分球向非接触式分球的转变。关键词：滚珠轴承；非接触式分球；流体分球；保持架；分球模型ABSTRACTItiSknownthatwave．shapedcageiSloadedtothebearingsintheassemblyofballbeatingautomatically．Firstly,ballsaregatheredbyagathering-balldevice，andthen

4、dividedequallyinthechannelofbearing．111eprincipleofdividingballwithfuidisresearchedinthispaper．AndthemainstudyishowtousetheprincipleoffluidtodivideballsequallybetweentheballbearingsinsideandoutsidetheringinthechannelinordertocompletetheassemblyofCage．Firstly,thecharacter

5、isticsandbackgroundapplicationofball-bearingareintroduced，especiallytheresearchanddevelopmentsituationoftheequipmenttechnologyaboutdividingballbothathomeandabroadinthispaper．Andthedeficiencyofthoseequipmentispointedout．Inordertoresolvetheseissues，theprincipleofdividingba

6、llwithfluidisproposed．Bernoulli’Sequationandthefull-bridgedampingnetworkmayexplainthemechanismofdividingballwithfluidindetail．Secondly,theforceandmotionanalysisoftheballsunderthepoweroffluidiSanalysed。Theflowcharacteristicsoffluidaroundtheballandthesurfaceofviscousfluidf

7、lowsaroundtheball，thatistheproblemofflowaroundtheobject，alsoknownasboundarylayerproblemsisintroduced．Nextly,themainanalysisofflowvelocitydistribution，thesurfaceoftheballattheballintheprocessofthrustbythefluidandcauseflowseparationduetothe1iftandSOon．Accordingtoarigidbody

8、rotatingaroundthefixed—pointballbearingassemblytodrawEulerequationsoffluidmovementattheballmovementEule