涂層軸承特性分析與實驗研究.pdf

1、軸承作為機械通用件，其種類繁多，應(yīng)用面廣泛，在機械行業(yè)中已經(jīng)成為一種相對獨立的行業(yè)。隨著機械行業(yè)的發(fā)展，制造業(yè)正朝著高速、高精度、高使用壽命的方向發(fā)展，軸承作為其中的關(guān)鍵部件，其使用性能的好壞直接影響著整機的性能。為了適應(yīng)這種發(fā)展的要求，軸承就必須滿足高精度，良好耐磨性，較長壽命，較低噪聲等要求。要達到這些要求，可以從軸承的設(shè)計，制造，材料等方面入手進行分析和改進。涂層軸承技術(shù)就是為了適應(yīng)這種發(fā)展的要求，運用表面工程技術(shù)對軸承進行改性，

2、以提高使用性能的重要手段。
　　論文對國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和研究背景進行綜述，給出本文的研究方向和研究內(nèi)容。
　　分析了滾動軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)，應(yīng)用赫茲理論，研究了軸承在承受徑向載荷時的接觸尺寸大小和接觸應(yīng)力情況，計算出軸承的接觸變形量、次表面應(yīng)力和整體軸承內(nèi)部的載荷分布情況。建立了軸承基本額定壽命的計算公式，分析結(jié)果表明軸承壽命分布服從Weibull分布，給出了額定動載荷的計算方法，并結(jié)合實例進行計算驗證。
　　針對較長的壽

3、命和良好的耐磨性的軸承性能改進要求。通過對表面工程技術(shù)和涂層方法的研究分析，提出了采用磁控濺射離子鍍膜的方法實現(xiàn)軸承滾動體類石墨鍍層的工藝方案，分析表明這種涂層材料具有高硬度、與基體結(jié)合性能好，低摩擦系數(shù)等優(yōu)點，非常適合高速軸承應(yīng)用的場合。
　　利用ANSYS有限元分析軟件，建立了軸承有限元分析模型，對最大承載滾動體，整體軸承，涂層軸承的應(yīng)力應(yīng)變情況進行了仿真分析，并且應(yīng)用疲勞壽命模塊對軸承的疲勞壽命進行了分析。通過優(yōu)化涂層的厚度

4、和彈性模量，得出最佳的涂層參數(shù)，為試驗用軸承的制備提供了參考依據(jù)。
　　論文以基本額定動載荷為目標(biāo)函數(shù)，應(yīng)用遺傳算法對軸承的內(nèi)部尺寸:滾動體直徑，滾珠數(shù)目和滾珠組節(jié)圓直徑等參數(shù)進行優(yōu)化分析，獲得了6206軸承的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　在軸承試驗機上對涂層軸承和非涂層滾動軸承進行試驗，獲得了試驗轉(zhuǎn)速和載荷對軸承性能的影響情況，通過涂層軸承和非涂層軸承的振動、溫升隨時間的變化情況，對比分析，發(fā)現(xiàn)涂層軸承的性能有很大的提高，因此涂層是