毕业论文最终稿

华中科技大学文华学院毕业设计（论文） ,封面 华中科技大学文华学院

毕业设计（论文）

题目：角接触轴承刚度计算研究

学 生 姓 名： 胡腾 学号：080371041303

学 部 （系）： 机电学部

专 业 年 级： 08机械制造 指 导 教 师： 毛宽民 职称或学位： 教授

20 11 年 5 月 15 日

华中科技大学文华学院毕业设计（论文）

目 录

封面?????????????????????????1 摘要?????????????????????????3 关键词????????????????????????3 Abstract???????????????????????3 Key-words??????????????????????.3 第一张:绪论?????????????????????.4 1.1:引言…………………………………………………………..4 1.2:国内外角接触轴承的刚度计算研究情况…………………..4 1.3:本论文主要研究内容………………………………………..5 1.4:角接触轴承的工作原理和过程……………………………..5 第二章:角接触轴承的动刚度计算????????????.6 2.1:赫兹接触刚度………………………………………………..6 2.2:动刚度计算…………………………………………………..6 2.3:计算步骤……………………………………………………..8 2.4:实例结算与结果分析……………………………………….10 2.5:结论………………………………………………………….13 第三章;角接触轴承的静刚度计算???????????..15 3.1:角接触轴承静刚度定义…………………………………….15 3.2:角接触轴承静刚度计算…………………………………….15 3.3:角接触轴承静刚度计算流程……………………………….17 3.4:实例计算与结果分析……………………………………….17 3.5:结论………………………………………………………….19 第四章:总结与期望??????????????????20 4.1:总结………………………………………………………….20 4.2:期望………………………………………………………….20 参考文献??????????????????????.21 致谢????????????????????????.22

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华中科技大学文华学院毕业设计（论文）

摘 要

在Hertz 接触理论的基本上,结合Newton - Raphone 法,针对定位、定压两种不同的预紧方式,分析计算了轴向力和径向力联合载荷作用下高速角接触球轴承的动态刚度,结果表明:定位预紧下轴向刚度和径向刚度随转速增加而增大;定压预紧下轴向刚度随转速增加而减小,径向刚度随转速增加而增大。

关键词:角接触球轴承;高速轴承;接触刚度;预加载荷;转速

Abstract

:On the base of Hertz theory ,pointing to fixed - position preload and fixed -

pressure preload ,the dynamic rigidities

of the high speed angular contact ball bearing under axial and radial loads are analyzed and calculated by means of Newton

- Raphone. The results show that the axial rigidity and radial rigidity are increased with speed increment for the fixed - posi2

tion preload and the axial rigidity is decreased with speed increment ,radial rigidity is increased with speed increment for the fixed - pressure preload.

Key words : angular contact ballbearing ;high speed bearing ;contactrigidity ;preload ;speed

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华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 第一章绪论

1.1引言

电主轴是广泛用于精密车削、磨削、铣削等机床和高速高精度转机械上的重要组件,其转速通常为每分钟几万转甚至十几万转。在高速工作状态下,电主轴转子系统不仅要承受轴向和径向载荷作用,而且还会产生很大的离心力,并引起主轴系统的振动。特别是在转速接近轴系的临界转速时,主轴系统将会产生强烈的振动。主轴系统的振动特性与主轴轴承的支承刚度有着极为密切的关系,因此,在电主轴的设计中,主轴轴承动态刚度的计算就显得尤为重要。滚动轴承转动时,轴承的动刚度与接触载荷之间的关系是非线性的,通常对刚度特性的计算是把轴承简化成等效线性弹簧,忽略刚度随载荷的非线性变化特点。但是角接触球轴承在定压和定位两种不同的方式下,由于转子高速转动时离心力和陀螺力矩对钢球的接触载荷变化作用不尽相同,因此使轴承动刚度的计算结果产生了很大的区别,从而引起了较大的主轴临界转速计算误差。

本文分别根据定位、定压两种不同的预紧方式,对在轴向力和径向力联合载荷作用下的角接触球轴承动刚度进行了较精确的计算分析。

1.2国内角接触轴承刚度计算研究概况

我国轴承工业起步于1950 年,经过半个世纪的发展,已经形成了比较系统完整的生产与技术体系,成为排名于日本、美国和德国之后的世界轴承生产第四大国;但是,与工业发达国家相比,我国轴承工业尚存在很大差距,主要表现在以下几个方面。 1.2. 1 产品品种

目前世界轴承产品的品种规格共计约15 万个,我国迄今累计生产仅2 万余种,而且大多为通用产品。 1. 2.2 生产能力

我国目前约有轴承制造企业2 000 余家,是全世界其他国家轴承企业总和的5～6 倍;但是,全国的年总产值仅与排名第六的美国TIMKEN 公司(约210 亿元人民币) 相当;与排名第一的瑞典SKF

公司相比,仅相当于其年产值(约400 亿元人民币)的一半;与日本相比,仅相当于其年产值的百分之十几。

1.2. 3 尺寸公差与旋转精度

国外早已开始研究和应用“不可重复跳动”这样精细的旋转精度指标,我国轴承尽管也接近国外名牌产品水平;但在此方面的研究还是空白。 1.2. 4 高速性能

国外名牌产品的DmN 值达4 ×106 mm·r/min ;而我国轴承仅为2 ×106 mm·r/ min。

1.2. 5 振动、噪声与异音

日本推出静音及超静音轴承;而我国轴承的振动极值水平与日本产品相比,一般要差10

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