轴承内圈滚道强化研磨加工中微磨粒喷射的运动学分析

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1、摘要摘要随着社会科技化信息化的不断发展，尤其是在高端智能装备和自动化设备的发展过程中，轴承越来越扮演着十分重要的角色。对轴承的耐疲劳、可靠性、长寿命也有了越来越高的要求，所以对轴承表面的强化加工方法要求也越来越高。轴承表面强化研磨加工技术是由广州大学刘晓初教授根据理论知识和实践经验长期钻研提出来的。强化研磨加工技术是属于喷丸加工技术中的湿喷技术，在喷丸加工基础上添加了能够促使轴承表面产生“表面组织结构层、富氮物理膜层、富氮表面强化层”三层复合结构一些化学试剂，在喷丸强化的基础之上又大大提高了轴承的表面各种机械

2、性能。同时提高我国智能加工中轴承表面加工的技术水平，有了开创性的提高，对于我国轴承行业的快速发展有着迫切重要的意义。然而在强化研磨喷丸加工过程中喷丸喷射角度的大小对于轴承表面强化有着很大的影响，本文就根据碰撞原理以及相关公式分析推导出碰撞能量损失公式与角度关系，然后计算出最佳的碰撞角度。然后根据碰撞原理建立碰撞模型采用abaqus仿真出碰撞能量损失，导出在不同角度能量损失值，最后通过实验验证不同角度碰撞结果对于硬度以及粗糙度的影响。本论文主要工作如下：1)本文首先对颗粒碰撞进行了理论分析和总结，对于球碰撞发生

3、条件的不同做出了分类，然后对于常见的二维到三维正碰撞以及斜碰撞中能量损失进行了计算，最后对于空间三维斜碰撞中能量损失进行了计算。2）通过二维以及三维球碰撞模型以及理论分析，建立球与钢板碰撞的三维碰撞模型，然后根据球碰撞的理论能量损失公式推导计算单个球与钢板碰撞的能量损失公式，最终确定能量损失。然后通过仿真计算后处理导出碰撞发生的时间以及能量损失与理论计算得到的能量损失进行对比得出结论，同样通过多个颗粒碰撞进行理论分析以及论证碰撞角度不同对能量损失的影响，得出在单个钢球与钢板碰撞过程中计算应力应变能量以及内能损

4、失在55°左右能量损失最多，也即是在这个角度时候遗留在钢板的能量最多，那么在这个角度情况下要想达到一定效果碰撞时间肯定是最短的。3）为了更好的论证在这个角度碰撞所产生的效果最好依据现有的条件对钢板进行喷丸加工和对轴承进行湿喷加工处理，控制外部所有条件只变动角度I广州大学工学硕士学位论文范围，然后对加工后的样品进行处理以及检测，测出不同角度加工的硬度和粗糙度值进行比较分析，最终的出结论。关键词：强化研磨；喷射角度；颗粒碰撞；能量损失；硬度IIABSTRACTABSTRACTWiththecontinuousde

5、velopmentoftheinformationtechnologyofsocialscienceandtechnology,especiallyinthedevelopmentofhigh-endintelligentequipmentandautomationequipment,thebearingisplayingaveryimportantrole.Thebearing'sfatigueresistance,reliabilityandlonglifealsohavemoreandmorerequi

6、rements.Therefore,therequirementofthestrengtheningmethodforbearingsurfaceisalsohigherandhigher.ThetechnologyofstrengtheningandgrindingonthebearingsurfaceisputforwardbyProfessorXiaochuLiufromGuangzhouUniversityforalongtimebasedonhistheoreticalknowledgeandpra

7、cticalexperience.Strengtheninggrindingtechnologyisawetsprayingtechnologyinshotpeeningtechnology.Onthebasisofshotpeening,somechemicalreagentsthatcanproducethreelayersofcompositestructure,whichcanproduce"surfacetissuestructurelayer,nitrogenrichphysicalfilmlay

8、er,nitrogenrichsurfacestrengtheninglayer",areaddedtothebearingsurface,anditisgreatlyimprovedonthebasisofthestrengtheningoftheshotpellet.Avarietyofmechanicalpropertiesofthesurfaceofabearing.Atthesametim