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专利摘要

本发明公开了一种抗微动损伤的轴承的加工方法，属于轴承技术领域，包括滚子和滚道，包括以下工序：一）轴承滚子设计成空心滚子，通过数学模型和物理模型三维仿真优化后获得滚子的几何尺寸；二）在滚子进行表面特殊热处理工艺，并且通过研磨提高滚子接触面的光洁度；三）建立关于带存油坑轴承滚子和滚道工作运动的滑动平行液膜混合点阵液膜滚动团复合物理模型，建立关于存油坑点阵布置的点阵滚动液膜团连续稳定润滑的最优物理模型和最优数学模型，对轴承滚子表面的存油坑的布置及尺寸进行优化；四）对轴承内、外圈的滚道进行表面特殊热处理。本发明对轴承滚子和轴承滚道进行优化改进，提高了轴承抗微动损伤能力以及轴承的极限转速和轴承使用寿命。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202310875612.4
申请日期:
2023-07-17
专利申请人:
分类号:
F16C19/36 ; F16C33/34 ; F16C33/66 ; F16C33/58 ; B24B1/00 ; C23C8/30 ; C23C8/54 ; C23C8/74 ; C21D9/40 ; C21D9/00 ; C21D1/18
发明/设计人:
顾海港，楼丽艳，周焕辉，骆军芝，谭建荣，周仲荣
权利要求: 1.一种抗微动损伤的轴承的加工方法，包括滚子加工和滚道加工，其特征在于：包括以下工序：一)轴承滚子设计成空心滚子，通过数学模型Ⅰ和物理模型Ⅰ三维仿真优化后获得滚子的几何尺寸；二)在滚子进行表面热处理工艺，并且通过研磨提高滚子接触面的光洁度；三)建立关于存油坑的物理模型及数学模型，对轴承滚子表面的存油坑进行优化；四)在轴承滚子表面均匀分布交叉存油坑，采用激光打坑；五)对轴承内、外圈的滚道进行表面热处理。2.如权利要求1所述的一种抗微动损伤的轴承的加工方法，其特征在于：所述滚子表面热处理工艺有表面渗碳、表面氮化或者表面碳氮共渗三种方式，其中渗碳和碳氮共渗需淬火处理，之后对轴承滚子表面进行研磨。3.如权利要求1所述的一种抗微动损伤的轴承的加工方法，其特征在于：轴承滚道热处理工艺为：对轴承内、外圈滚道进行表面氮化、表面渗碳、表面碳氮共渗、表面喷涂陶瓷材料四种方式之一的热处理或表面工程，其中渗碳和碳氮共渗需淬火处理，之后对轴承内外圈滚道进行研磨。4.如权利要求1所述的一种抗微动损伤的轴承的加工方法，其特征在于：建立空心滚子物理模型，优化滚子的几何尺寸：轴承滚子设计成中间空心，增加轴承弹性，轴承滚子的弹性模量E变小，优化最佳内孔直径d1，减小轴承滚子的冲击，减小微动损伤，减小滚子和滚道之间的间隙，减小轴承滚子打滑，降低滚子总体温度，中间空心增加了表面冷却面积，降低了总体温度，提高极限转速，冷却面积M增大，温度下降值ΔT增大，极限转速增大。5.如权利要求1所述的一种抗微动损伤的轴承的加工方法，其特征在于：建立空心滚子数学模型，优化空心滚子的外径和内孔直径，轴承滚子最大压缩量：Δd2；进入滚动轴承的冷却油量：Q；进入滚动轴承的最小冷却油量：Q1；进入滚动轴承的最大冷却油量：Q2；设滚子内孔直径：d1；设滚子外径：d2；受力变形后滚子外径：d’2；滚子总表面积热交换系数：C；温度下降值：ΔT；实心滚子的最大作用力：Fm。6.如权利要求1所述的一种抗微动损伤的轴承的加工方法，其特征在于：建立轴承滚子存油坑点阵模型，优化存油坑布置方式：存油坑在交叉排布时，点阵布置为等距离螺旋线和平行于滚子端面的等距离线的交叉点。7.如权利要求1所述的一种抗微动损伤的轴承的加工方法，其特征在于：建立滚子滚道运动物理模型，优化存油坑的尺寸：轴承运行时，轴承滚子滚动，轴承滚子和轴承内外圈滚道的结合点，结合点弹性变形，产生宽度为H的高压油膜窄带，高压油膜窄带为非牛顿流体，可看作是滚动的狭长平面；除啮合点进油口外，结合点出油口和两个滚子宽B端部产生封油凸，形成一个高压密闭空间；滚子和滚道间油膜厚度为hmin,封油凸间油膜厚度为hmint；非工作状态存油坑深为K，工作状态存油坑深为Kt，假设存油坑非工作状态和工作状态表面直径为d不变，工作时存油坑的压缩量KΔ＝K-Kt，溢出的润滑油量QΔ＝(K-Kt)πd2，滚子的表面的润滑油量增加，即油膜体积增加，摩擦系数μ下降，滚子表面有众多存油坑，表面润滑油增加，滚子和滚道的摩擦力下降，减小微动损伤。8.如权利要求1所述的一种抗微动损伤的轴承的加工方法，其特征在于：建立滚子表面存油坑点阵数学模型，优化存油坑的布置，滚子长度：B；滚子和滚道的接触宽度：H；滚子和滚道的接触面积：S；存油坑直径为：d；非工作状态存油坑深度：K；压缩后的存油坑深度：Kt；工作时存油坑的压缩高度：KΔ；KΔ＝K-Kt；溢出的润滑油量(即油膜体积增加量)：Q’Δ；总溢出的润滑油量(即总油膜体积增加量)：QΔ；接触面积内的存油坑数量：n；存油坑面积率：Ψ；存油坑布置螺旋角：β；存油坑分布螺距：t；存油坑布置间距：x；滚道摩擦系数：μ。9.如权利要求1所述的一种抗微动损伤的轴承的加工方法，其特征在于：所述滚子为圆柱滚子或圆锥滚子或调心滚子。