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基于热网络法和有限元法的柔性轴承热分析 被引量:8
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作者 王亚珍 黄彬 +1 位作者 赵坤 宋丽 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期42-46,51,共6页
在谐波齿轮传动中,柔性轴承内外圈随着波发生器的旋转不断发生弹性变形,因摩擦及润滑油黏性剪切生成大量的热,引起轴承系统的温升,从而影响柔性轴承的传动性能及疲劳寿命。全面考虑柔性轴承的特殊性,通过对其内部受载的受力分析,得出较... 在谐波齿轮传动中,柔性轴承内外圈随着波发生器的旋转不断发生弹性变形,因摩擦及润滑油黏性剪切生成大量的热,引起轴承系统的温升,从而影响柔性轴承的传动性能及疲劳寿命。全面考虑柔性轴承的特殊性,通过对其内部受载的受力分析,得出较为精确的柔性轴承发热量计算方法。采用热边界条件,研究其各零件热量的产生和传递关系,分别应用热网络法和有限元法对其开展稳态热分析,得到其温度场分布,并进行结果的对比。研究结果表明,柔性轴承内圈及外圈工作过程中的温度分布具有对称性,且最高温度区域出现在内圈滚道处,次高温出现在滚动体上,外圈温度略低于内圈温度。 展开更多
关键词 柔性轴承 热网络法 稳态热分析 温度分布
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球轴承外圈沟道圆弧轨迹进给ELID磨削工艺参数优化 被引量:1
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作者 刘潇 赵坤 +3 位作者 任成祖 陈光 何春雷 刘泽栋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第10期1723-1731,共9页
为了优化球轴承外圈沟道圆弧轨迹进给ELID(Electrolytic In-process dressing)磨削工艺参数,对6206深沟球轴承外圈开展了磨削正交试验。分析了摆动参数和磨削参数对套圈沟道轮廓度和表面粗糙度的影响规律。基于田口方法、灰色关联分析... 为了优化球轴承外圈沟道圆弧轨迹进给ELID(Electrolytic In-process dressing)磨削工艺参数,对6206深沟球轴承外圈开展了磨削正交试验。分析了摆动参数和磨削参数对套圈沟道轮廓度和表面粗糙度的影响规律。基于田口方法、灰色关联分析法和主成分分析法,将轮廓度和表面粗糙度转化为灰色关联度指标,对工艺参数进行了优化。结果表明:当摆动幅度为11°、摆动速度为4°/s、砂轮转速为19500 r/min、工件转速为50 r/min时,套圈沟道的轮廓度P_(t)为0.9651μm,表面粗糙度Ra为0.2582μm,磨削综合效果最优。 展开更多
关键词 ELID磨削 外圈沟道 工艺参数 灰色关联分析
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预应力对柔性薄壁轴承疲劳寿命的影响 被引量:14
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作者 王亚珍 赵坤 +1 位作者 姜祎 苏达仕 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期54-58,123,共6页
谐波减速器的柔性轴承装配到波发生器椭圆凸轮上时存在较大的预应力和预变形。为研究预应力的影响,利用ANSYS Workbench建立柔性轴承和波发生器凸轮多体接触模型,在实际工作载荷和预应力及预变形作用下,对柔性轴承内外套圈进行分析,得... 谐波减速器的柔性轴承装配到波发生器椭圆凸轮上时存在较大的预应力和预变形。为研究预应力的影响,利用ANSYS Workbench建立柔性轴承和波发生器凸轮多体接触模型,在实际工作载荷和预应力及预变形作用下,对柔性轴承内外套圈进行分析,得到其变形、应力以及载荷分布规律。分析结果表明,内外圈沟道处的等效应力主要取决于其受到的周向应力;内外圈的最大等效应力和最大径向应力发生在长轴处的球与内外沟道接触的区域。依据L-P理论计算出柔性轴承的疲劳寿命,结果表明,考虑预应力情况下柔性轴承的疲劳寿命降低了30%,研究结果对柔性薄壁轴承的设计及分析提供理论参考和实践指导。 展开更多
关键词 柔性轴承 预应力 疲劳寿命
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谐波减速器柔性薄壁轴承的力学特性分析 被引量:27
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作者 姜祎 王亚珍 +1 位作者 赵坤 苏达士 《轴承》 北大核心 2017年第1期10-14,共5页
利用ANSYS Workbench建立柔性轴承与波发生器凸轮的多体接触模型,考虑柔性轴承内外圈的装配预变形、预应力和实际载荷工況,分析柔性轴承内外圈变形、应力以及载荷分布规律。结果表明:内外圈沟道处的等效应力主要取决于其受到的周向应力... 利用ANSYS Workbench建立柔性轴承与波发生器凸轮的多体接触模型,考虑柔性轴承内外圈的装配预变形、预应力和实际载荷工況,分析柔性轴承内外圈变形、应力以及载荷分布规律。结果表明:内外圈沟道处的等效应力主要取决于其受到的周向应力,内外圈的最大等效应力和最大径向应力发生在长轴处的球与内外圈沟道接触的区域,柔性轴承23个球中实际承载球的个数为13个,研究结果为柔性薄壁轴承的设计提供了参考。 展开更多
关键词 谐波减速器 柔性轴承 变形 应力 载荷
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球轴承外圈沟道ELID成形磨削工艺参数优化 被引量:3
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作者 李新 赵坤 +3 位作者 陈光 任成祖 张宇鑫 刘泽栋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第10期1541-1548,共8页
为了优化球轴承外圈沟道ELID(Electrolytic In-process Dressing)成形磨削工艺参数,通过多因素正交试验研究了ELID成形磨削过程中磨削参数和电解参数对砂轮磨损和工件表面粗糙度的影响规律,综合砂轮径向磨损量和工件表面粗糙度两个指标... 为了优化球轴承外圈沟道ELID(Electrolytic In-process Dressing)成形磨削工艺参数,通过多因素正交试验研究了ELID成形磨削过程中磨削参数和电解参数对砂轮磨损和工件表面粗糙度的影响规律,综合砂轮径向磨损量和工件表面粗糙度两个指标对磨削试验进行了综合评估。结果表明,磨削参数中的径向进给速度对砂轮径向磨损量的影响最大,砂轮转速对工件表面粗糙度影响最大;电解参数中的占空比对砂轮径向磨损量的影响较大,电解电压对工件表面粗糙度影响较大;砂轮转速为18000 r/min,工件转速为100 r/min,径向进给速度为1μm/min,占空比为50%,电解电压为90 V(6.7Ω)时,综合效果最优。 展开更多
关键词 ELID成形磨削 外圈沟道 砂轮磨损 表面粗糙度 最优工艺参数
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GCr15轴承钢比磨削力建模 被引量:3
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作者 陈永清 赵坤 +1 位作者 郭建亮 陈廉清 《轴承》 北大核心 2021年第4期41-44,共4页
比磨削力不受砂轮宽度或工件宽度的影响,在磨削力研究中具有普适性。为精确预测磨削力,采用中心组合试验设计,以非线性模型线性化后的线性编码为原则,结合工艺手册中磨削参数的常用取值范围(磨削深度a_(p)=10~30μm,磨削速度v_(s)=20~30... 比磨削力不受砂轮宽度或工件宽度的影响,在磨削力研究中具有普适性。为精确预测磨削力,采用中心组合试验设计,以非线性模型线性化后的线性编码为原则,结合工艺手册中磨削参数的常用取值范围(磨削深度a_(p)=10~30μm,磨削速度v_(s)=20~30 m/s,进给速度v_(w)=6~15 m/min),对磨削参数进行非线性编码,通过最小二乘法建立GCr15轴承钢平面磨削时比磨削力的统计模型。试验表明,该模型的平均预测精度达到88%。 展开更多
关键词 滚动轴承 高碳铬轴承钢 磨削 表面缺陷 经验模型 精度
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基于薄壁圆环理论的机器人用柔性轴承变形特征快速求解 被引量:7
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作者 王亚珍 汪安明 +1 位作者 赵坤 宋丽 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期60-66,共7页
谐波减速器内部柔性轴承是机器人关节的重要传动部件,因在工作中会产生较大的预变形而与普通轴承不同,导致传统轴承理论不适用,所以建立新的研究方法对其各项性能进行分析非常必要。该文通过建立柔性轴承的理论计算模型,求解计算柔性轴... 谐波减速器内部柔性轴承是机器人关节的重要传动部件,因在工作中会产生较大的预变形而与普通轴承不同,导致传统轴承理论不适用,所以建立新的研究方法对其各项性能进行分析非常必要。该文通过建立柔性轴承的理论计算模型,求解计算柔性轴承工作时内部应力与变形特征,具体步骤包括:1)建立变形协调方程,并通过莫尔积分定理求解方程,得到变形过程中柔性轴承外圈的弯曲力矩;2)根据薄壁圆环理论,求得外圈的变形特征与内圈弯曲力矩;3)建立三弯矩方程,计算外载荷作用下柔性轴承外圈所承受的最大弯曲力矩。最后,建立柔性轴承有限元仿真模型对比验证理论模型,两者最大误差为7%,其中理论求解时间为5~8 min,有限元计算需4~5 h,通过理论模型可以快速求得柔性轴承内部变性特征与受力情况。计算结果表明,对于CSF-25-80型柔性轴承,外圈厚度设计在1.3~1.6 mm,宽度设计在9 mm左右,都可以有效改善外圈的应力状况。该研究可为对柔性轴承的设计和优化提供理论参考。 展开更多
关键词 机器人 轴承 模型 薄壁圆环理论 预变形
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基于动力学的柔性轴承疲劳寿命仿真分析 被引量:8
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作者 赵斗生 王亚珍 赵坤 《轴承》 北大核心 2019年第7期20-23,共4页
基于ABAQUS对柔性轴承和波发生器建立多体接触模型和动力学模型,分析柔性轴承的应力和变形情况,并基于nCode-DesignLife疲劳分析软件分析柔性轴承内、外圈疲劳寿命。结果表明:在工作过程中,内圈疲劳破坏主要由接触应力引起,外圈同时发... 基于ABAQUS对柔性轴承和波发生器建立多体接触模型和动力学模型,分析柔性轴承的应力和变形情况,并基于nCode-DesignLife疲劳分析软件分析柔性轴承内、外圈疲劳寿命。结果表明:在工作过程中,内圈疲劳破坏主要由接触应力引起,外圈同时发生接触疲劳破坏和弯曲疲劳破坏,且外圈会先于内圈发生疲劳失效。 展开更多
关键词 薄壁球轴承 柔性轴承 疲劳寿命 动力学 仿真分析
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基于套圈变形的柔性轴承弹流润滑分析 被引量:1
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作者 田淋 王亚珍 +2 位作者 童群 苏达士 宋丽 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期69-73,89,共6页
以柔性轴承为研究对象,基于赫兹接触理论和弹性薄壁圆环理论,建立柔性轴承等温椭圆点接触弹流润滑模型,对滚珠及内外圈滚道的接触区受载荷最大位置处进行弹流润滑数值分析;计算危险点的曲率半径、速度及载荷,分析载荷及速度变化对该位... 以柔性轴承为研究对象,基于赫兹接触理论和弹性薄壁圆环理论,建立柔性轴承等温椭圆点接触弹流润滑模型,对滚珠及内外圈滚道的接触区受载荷最大位置处进行弹流润滑数值分析;计算危险点的曲率半径、速度及载荷,分析载荷及速度变化对该位置润滑性能的影响。研究结果表明:套圈变形使得润滑接触区峰值压力增大、膜厚减小;柔性轴承弹流润滑油膜最小膜厚及中心膜厚均随载荷的增大而减小,油膜压力随载荷的增大而变大,表明载荷增大对柔性轴承的承载有一定影响;随转速的增大最小膜厚及中心膜厚均增大,表明在一定范围内,适当提高转速能够改善润滑性能。 展开更多
关键词 柔性轴承 套圈变形 弹流润滑
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计入薄壁构件挠度变形的线接触弹流润滑分析
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作者 田淋 王亚珍 +3 位作者 赵坤 童群 苏达士 宋丽 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期45-49,共5页
由于薄壁构件在受力情况下产生挠度变形,对弹流润滑有一定影响,导致原来的弹流润滑计算存在较大误差,经典的接触模型已不再适用。提出一种考虑薄壁平板挠度变形的弹流润滑线接触模型,该模型能够确切反映薄壁平板的挠度变形对弹流润滑的... 由于薄壁构件在受力情况下产生挠度变形,对弹流润滑有一定影响,导致原来的弹流润滑计算存在较大误差,经典的接触模型已不再适用。提出一种考虑薄壁平板挠度变形的弹流润滑线接触模型,该模型能够确切反映薄壁平板的挠度变形对弹流润滑的影响;采用有限元仿真软件建立薄壁平板的挠度变形模型,在挠度变形的基础上,分析速度参数及载荷参数对线接触弹流润滑性能的影响。研究结果表明:挠度变形对薄壁件润滑的影响十分明显,油膜压力减小,中心膜厚分布范围增大,膜厚值减小;随着速度及载荷参数发生变化,油膜压力及膜厚也相应地发生改变;当其他条件不变时,中心油膜厚度随速度的增加而增大,且中心油膜区域逐渐增加,速度参数对油膜压力影响较大,油膜压力随着速度的增加而升高,颈缩现象逐渐出现;油膜压力随着载荷的增大而升高,同时油膜厚度逐渐减小。 展开更多
关键词 薄壁平板 挠度变形 线接触 弹流润滑
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