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1、河南理工大学万方科技学院本科毕业设计1河南理工大学万方科技学院河南理工大学万方科技学院中英文翻译中英文翻译姓姓 名：名： 邹邹 长长 青青 学学 号：号： 专专 业：业：机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 班班 级：级： 0707 机设机设 1 1 班班 指导老师：指导老师： 禹禹 建建 功功 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计2安装在滚动轴承间的精密轴的实验调查安装在滚动轴承间的精密轴的实验调查L. Brzeski, Z. Kazimierski*, T. Lech摘要记录在这个文件中滚动轴承的运转情况需要同时附录其特殊的控制系统，使我们能够通过安装有轴的轴承底座的轻微旋转来选择
2、最佳轴承特性。这种控制系统可以让我们获得所需要的轴承特性，这补偿了轴承特性生产时的误差。在记录文件中出现了二种不同的控制系统。对于上述两种控制系统中的单个滚动轴承静态条件下的实验调查已经展开。然而,装配在滚动轴承上的心轴也已经展开研究。每根心轴需要同一运转环境下的两个滚动轴承来支持。轴在不同的旋转频率的调查结果已经出来了。报告中显示出心轴在实际最佳化效力的滚动轴承在控制系统中的特性。这些轴承能应用在精密磨床中。(C)1999 年 Elsevier 科学公司版权所有。 关键: 精密心轴; 高硬度润滑轴承。河南理工大学万方科技学院本科毕业设计31 介绍在使用精密机器时，滚动轴承用得特别多。滚动轴承
3、的内圈润滑层几乎等温,因为轴承材料散热能力比产热能力强，所以内圈层的功率有很少一部分损失。滚动轴承的唯一缺点是它们的硬度相对滑动轴承比较低。这就是它们的应用受到限制的原因。早在 1992 年的报告文件1-3中就有一种新型的滚动轴承。这些报告的主题是滚动轴承(也就是, 力位移特性)的必要特性。这种特性下的形状连续变化可能是因为节流阀长度方面连续变化引起的。未来的技术研究主题将是如何实现生产不拆分滚动轴承。这个文件目的就是要解决这个技术问题。然而，轴承的特性需要做一些修整来避免尺寸的不精确；举例来说，轴承间隙，孔的直径，都会造成的制造误差。但是，这些误差不能够完全地被预测。因此，根据轴承特性计算得
4、到的理想轴承尺寸，通过实验实践是不能的实现。因此，必须在特殊环境下来运行，这样才能保证在不拆除滚动轴承的情况下使得它的必要特性(力-位移)的连续变化成为可能。Brzeski and Kazimierski4中显示的节流阀的长度 B仅仅是计算值，还没有被滚动轴承期刊所承认。文件5中出现的两种不同情况的工作环境都能得到节流阀的长度值。文件中不仅给出了轴承的计算模型，而且用两个同种类型的轴承在两种不同环境下工作的调查结果也出来了。然后，用装在两根精密心轴（能应用在磨床上）上滚动轴承来做实验并把实验结果报告出来。河南理工大学万方科技学院本科毕业设计42 滚动轴承的操作原则滚动轴承的操作原则1,3，在此
5、再次说明。图 1 中呈现了滚动轴承的旋转时的情况。滚动轴承 3 安装在箱体 6 内而且被弹性挡圈 4 和有着通过补给压力增压的空气带轮的弹性挡块 5 所包容。图 1. HSB 的缩略图。弹性挡块 5 沿着发生线把轴承 3 和箱体 6 间的空间分为独立的圆周区。图 1 象征性地显示节流阀 10 位于油进入 1 室通过的孔口 7 和将油从 2 室带出进入存在于轴 9 和轴承 3 之间的间隙通过的孔 8 之间。节流阀的技术的实现可能不相同。这两种类型在文章的下面部分将被介绍。节流阀和箱体之间的流动横截面依赖于轴承 3 相对于箱体 6 的位置和它们之间的长度。作用在轴 9 上的线性荷载使得轴和轴承间有
6、力作用的一边的间隙减少而另一边间隙增加。结果使位于轴和轴承之间及轴承 3 和箱体 6 之间的室 1 和室 2 之间的间隙产生一边压力增加而另一边压力减少。在有载荷一边室 1 和室 2 之间的压力的增加和另一边压力的减少会河南理工大学万方科技学院本科毕业设计5导致在与负载力作用方向相反的方向上产生反面直线移动。轴承的转2e动会使得轴会转向没有载荷作用的一边。轴承的反向运动会被安装在没有载荷一边的节流阀 10 阻止。它们会导致滚动轴承一边的室 1 和室 2的压力增加，同时限制轴承的旋转。有一项相似的原则的被用来推进轴承文件3的应用。文件3中设计轴承在不同载荷下产生的绝对位移可能接近 0 。1e在相
7、同压力的大部分情况下滚动轴承的承载能力不比一般的滑动轴承在最佳化的外部载荷下的承载能力差。而且，滚动轴承的外部直径没有比一般滑动轴承的外部尺寸大。轴承 (也就是, 力-位移的特性) 的必要特性是早先文件 1-4 的主题。这种特性的形状连续变化似乎可能。这种连续变化能够在不拆分轴承情况下而是通过节流阀的长度的不断的改变来实现。下面将描述这一技术的是怎么实现的。除此之外，一个重要的进步就是弹性挡圈和挡块技术的实现,这对滚动轴承的正确操作是很重要的。河南理工大学万方科技学院本科毕业设计63 轴承的计算模型节流阀的长度的改变可以通过两种不同的方法来实现。图 2a 显示了第一种方法。图上显示节流阀的长度
8、与成 2 倍关系，而轴承的周regI向旋转能改变长度。从孔 7 进入的空气被送进中间的凹槽然后流经regI短节流阀流到与孔 8 连接的 U 形的凹槽。因为中间凹槽与 U 形凹槽之间距离短并且流经隙缝时很急促的情形，因此这种控制传统的成为“turbulent”方法。在图2b概要地显示了第二种方法。孔口 7(图 1) 和孔 8 之间的距离通过改变轴承圆周方向上的角度。孔8的入口和孔口7的出口在沿reg轴承和箱体筒发生线的方向上有两个凹槽。这些元素之间的间隙由如图 2 b所示节流阀 3 和箱体 6 之间的一个小缝隙产生。这个缝隙的长度对不同的值是不同的.(见 图2 b)在间隙中会发生油的缓慢流动;因
9、reg此，这个规范系统叫做“laminar“系统。对于单个滚动轴承和装在轴承内的轴来说这两种控制系统的有效性是现阶段调查的主题。河南理工大学万方科技学院本科毕业设计7图2.(a)“turbulent“ 控制系统;(b)“Laminar“控制系统;关于图 1 的记号法.在1,6,7 一些文章中有滚动轴承的详细计算模型。问题就是要降低作用在轴承旋转时内表面与外表面上的压力。用固定轴1和旋转轴做模型，并且需要考虑轴承6,7的振动因素。在下列方程（1）中将作用在轴和轴承上的力分解，使分力作用在轴承内表面上。2100( , )cosin xFpd d 2100( , )sinin yFpd d 雷诺方程
10、1,6,7的解是计算分布在轴和轴承间隙的压力。解决问题的主要困难是在于计算油通过滚动轴承中节流阀的流量。困难有如下几点河南理工大学万方科技学院本科毕业设计8图 3.滚动轴承中旋转轴的位置矢量。 1.从孔 7（图 1）中流入到箱体 6 与轴承 3 之间的间隙中油的流量。2.位于孔 7 和孔 8 之间的节流阀；在以前的文件中有两种不同的形状因素需要考虑；还有就是3.要考虑在孔 8 出口处有一小部分的油会流入轴和轴承间隙的情况发生。文件1,6,7中对代数的非线性方程的解说，是通过对流过节流阀的流速来确定和的大小（这里的 jz 是沿着孔在圆周方向上的1, jzp2, jzp矢量） 。压力是油通过孔 7
11、 产生的，而压力是油通过孔 7 和孔1, jzp2, jzp8 之间的间隙产生的(见图 2)。然而，上述的 2 点一般在文件1,6,7中并没有相应的例证。所以，这个文件要解决的主题就是要证明以上 2点。 , 的大小是通过计算作用在轴承上的外力分1, jzp2, jzp(1,2,. )jzn力和可以得到（见图 2a,b） 。这个计算程序依赖于它的控制系ext xFext yF统，这个程序在两种系统中都有被单独提到。作用在轴承上的外力和内力相平衡构成方程：0inext xxFF河南理工大学万方科技学院本科毕业设计90inext yyFF (2)等式方程(2)描述了大多数固定的滚定轴承的运行情况。转
12、动轴的平衡点用文章3中描述的程序可以得到。然而，文件3中给出的计算结果是错误的。正确的计算方法(不同于文件3)是, 在绝对相同的环境下找到轴和轴承的平衡点的正确位置,在图 3 中有显示。对于轴承孔内轴的任意假定位置,问题被重复解决为直到对于转1rer动轴的绝对轴承移动等式（2）中被发现，的值变得不同。通常，2e1e轴的绝对的位移矢量等式方程3：112 (3)reee在图 3 上显示的是在力的方向上的投影。滚动轴承的目的是1pe1e在载荷变化范围大的情况下使。10pe角度定义为（见图 3）等式（4）：11xyearctge 其模型为22 111|xyeee我们可以得到：11|sinpHee (4
13、)要使的值最小，滚动轴承的许多参数须有适当的选择，包括工作1pe环境参数。河南理工大学万方科技学院本科毕业设计104 第一个控制系统,“turbulent “系统的计算模型的重心在于用数学描述含有 U 形凹槽的节流阀的运转。这一模型在文件这一部分的开头被描述了，并在图 2a 上显示。文件1中描述的节流阀比较适合这种模型。文件1中给出的计算节流阀的流速的半经验式公式,仅仅在于间隙距离的计算值等于已给2h出的间隙平均值 jz 时，公式才被使用，也就是 , 等式(5)等式(6),2,22,cosjzsd jzhce (5)r根据图 2a 得0 0 2b R ,1sd jzjz sd, 1其中2,1,
14、2,.,(6)njzn 当 jz=1 时，在图 2 上显示等于的一半。sdregI见图 2a 上作用在模型区域和区域内的外力已给出见等1,ext jzF2,ext jzF式（7）：1,1,223|22ext jzjzcFpR B 2,2,221,2,3|2722ext jzjzcwwwwjzjzFpR BI bI bpp 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计11其中， (见图2a).这些力的分力在下面等式(8)给出:1,1,0|cos142extextc jzjzxFFjz 1,1,0|sin142extextc jzjzyFFjz 2,2,0|cos142extextc jzjzxFFjz 2,2,0|sin1 842extextc jzjzyFFjz 分力计算如等式(9): 1,2, 1n extextext xjzjzxxjzFFF 1,2, 19n extextext yjzjzyyjzFFF（等式 9）中的分力代入（等式 2）平衡等式中，并用于重复解决这个问题。第一个控制系统中滚动轴承的计算程序叫做 RLPSR。(于12/7/1995 完成)河南理工大学万方科技学院本科毕业设计125 第二个控制的系
