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全陶瓷球軸承油潤滑與保持架動態特性研究/製造業先進技術系列

  • 作者：吳玉厚//夏忠賢//姚金梅|責編:李萬宇//王春雨
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111790242
  • 出版日期：2025/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：220
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    工程陶瓷材料具備很多傳統金屬材料所不具備的優良物理化學特性，用陶瓷材料制得的軸承具有諸多優異性能且應用前景廣闊。本書是作者對多年來從事全陶瓷球軸承關鍵技術開發與理論分析的系統總結，希望本書能助力解決我國高性能全陶瓷球軸承戰略需求的「卡脖子」問題。
    本書共10章。第1章為緒論，第2?6章主要討論全陶瓷球軸承油潤滑特性及其影響規律；第7?10章主要討論低溫工況下全陶瓷球軸承保持架設計製造及動態特性。
    本書可供從事陶瓷軸承加工，特別是全陶瓷球軸承設計製造工作的工程技術人員參考，也可作為高等院校相關專業本科生、研究生的教學參考用書。
作者介紹
吳玉厚//夏忠賢//姚金梅|責編:李萬宇//王春雨
    吳玉厚，瀋陽建築大學教授，機械設計與製造系列課程國家級教學團隊負責人，國家地方聯合工程實驗室主任，博士生導師。教育部高等學校機械類專業教學指導委員會副主任委員，中國工程機械學會監事長。曾獲國家技術發明獎二等獎，國家科技進步獎二等獎，中國專利金獎，中國專利優秀獎，國家級本科教學成果獎二等獎。全國優秀科技工作者。
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  陶瓷軸承的概念與優勢
  1.2  陶瓷軸承的發展歷程與研究現狀
    1.2.1  陶瓷軸承的發展歷程
    1.2.2  陶瓷軸承的研究現狀
  1.3  球軸承液體潤滑理論與研究現狀
    1.3.1  球軸承液體潤滑理論
    1.3.2  陶瓷球軸承潤滑研究現狀
    1.3.3  金屬球軸承潤滑研究現狀
  1.4  保持架研究現狀分析
    1.4.1  保持架材料研究現狀
    1.4.2  保持架動態特性研究現狀
    1.4.3  保持架材料摩擦磨損研究現狀
第2章  全陶瓷球軸承潤滑建模及計算
  2.1  概述
  2.2  球軸承幾何與力學模型的建立
  2.3  全陶瓷球軸承彈流潤滑數學模型
    2.3.1  初始油膜厚度
    2.3.2  潤滑條件下的陶瓷滾珠作用力
    2.3.3  潤滑油膜與陶瓷界面傳熱方程
    2.3.4  潤滑油壓力和膜厚方程
    2.3.5  潤滑油黏度/密度方程
    2.3.6  方程的無量綱形式
  2.4  計算區域與控制方程離散化
    2.4.1  計算區域的確定
    2.4.2  控制方程離散化
  2.5  數值求解方法
    2.5.1  非線性問題全近似格式多網格方法
    2.5.2  多網格方法在潤滑問題中的應用
  2.6  本章小結
第3章  全陶瓷球軸承接觸區潤滑油膜分佈規律
  3.1  概述
  3.2  全陶瓷球軸承接觸區潤滑油成膜區域的定義與劃分
  3.3  模擬條件與參數設定
    3.3.1  模擬與試驗用全陶瓷球軸承
    3.3.2  潤滑油屬性參數
    3.3.3  模擬邊界條件
  3.4  全陶瓷球軸承接觸區潤滑油膜分佈規律模擬分析
    3.4.1  滾珠表面潤滑油膜厚度分佈規律分析
    3.4.2  滾珠表面潤滑油膜壓力分佈規律分析
    3.4.3  接觸區油膜厚度與壓力分佈規律分析
  3.5  試驗裝置與條件
    3.5.1  試驗裝置簡介
    3.5.2  試驗原理與方案
  3.6  試驗結果與分析
    3.6.1  徑向載荷Fr=100N潤滑油膜分佈規律
    3.6.2  徑向載荷Fr=500N潤滑油膜分佈規律
    3.6.3  徑向載荷Fr=1000N潤滑油膜分佈規律
  3.7  模擬與試驗結果對比分析

    3.7.1  油膜厚度分佈規律對比分析
    3.7.2  油膜厚度數值變化規律對比分析
  3.8  工況參數對全陶瓷球軸承油膜厚度的影響規律分析
    3.8.1  變轉速條件下潤滑油膜分佈規律
    3.8.2  變載荷條件下潤滑油膜分佈規律
    3.8.3  全陶瓷球軸承接觸區油膜厚度分類
  3.9  本章小結
第4章  彈流潤滑下全陶瓷球軸承摩擦與溫升特性
  4.1  概述
  4.2  全陶瓷球軸承油潤滑摩擦生熱計算模型
    4.2.1  全陶瓷球軸承摩擦力矩與生熱計算
    4.2.2  全陶瓷球軸承的對流換熱
  4.3  基於Fluent的全陶瓷球軸承溫升模擬分析
    4.3.1  模擬模型的建立
    4.3.2  模擬邊界條件的設置
    4.3.3  全陶瓷球軸承流場模擬結果分析
    4.3.4  全陶瓷球軸承溫度場模擬結果分析
  4.4  油潤滑全陶瓷球軸承溫升試驗研究
    4.4.1  全陶瓷球軸承外圈溫升試驗研究
    4.4.2  外圈溫升時域變化規律研究
    4.4.3  外圈溫升模擬與試驗對比分析
  4.5  油潤滑條件下全陶瓷球軸承摩擦力矩與表面形貌試驗研究
    4.5.1  工況條件對全陶瓷球軸承摩擦力矩影響規律研究
    4.5.2  全陶瓷球軸承摩擦力矩時域變化規律研究
    4.5.3  供油量對全陶瓷球軸承接觸區表面形貌影響規律
    4.5.4  潤滑油黏度對全陶瓷球軸承接觸區表面形貌影響規律
  4.6  本章小結
第5章  油潤滑條件下全陶瓷球軸承振動特性
  5.1  概述
  5.2  供油量對全陶瓷球軸承振動影響試驗研究
    5.2.1  試驗平台簡介
    5.2.2  試驗方案與原理
  5.3  供油量對全陶瓷球軸承振動影響的結果與分析
    5.3.1  供油量對全陶瓷球軸承振動速度的影響
    5.3.2  供油量對全陶瓷球軸承峭度的影響
    5.3.3  供油量對全陶瓷球軸承中/高頻振幅的影響
  5.4  潤滑油黏度對全陶瓷球軸承振動影響試驗研究
    5.4.1  試驗方案
    5.4.2  試驗原理與方法
  5.5  潤滑油黏度對全陶瓷球軸承振動影響的結果與分析
    5.5.1  潤滑油黏度對全陶瓷球軸承振動速度的影響
    5.5.2  潤滑油黏度對全陶瓷球軸承峭度的影響
    5.5.3  潤滑油黏度對全陶瓷球軸承中、高頻振幅的影響
  5.6  本章小結
第6章  基於振動信號的全陶瓷球軸承油潤滑狀態識別
  6.1  概述
  6.2  變分模態分解基本理論
  6.3  模擬信號分析
    6.3.1  間歇性模態混疊
    6.3.2  相近性模態混疊

  6.4  VMD重要參數的確定
    6.4.1  分解層數的確定
    6.4.2  懲罰因子的選取
  6.5  VMD在全陶瓷球軸承油潤滑狀態識別方面的應用
  6.6  全陶瓷球軸承油潤滑識別模型的創建
    6.6.1  數據來源
    6.6.2  試驗數據的特徵提取
    6.6.3  基於MPGA-SVM的全陶瓷球軸承潤滑狀態分類
  6.7  本章小結
第7章  全陶瓷球軸承保持架動力學模型
  7.1  引言
  7.2  Hertz點接觸理論
    7.2.1  Hertz點接觸問題的基本假設
    7.2.2  點接觸問題的基本方程
  7.3  軸承組件之間的幾何關係
    7.3.1  滾道密合度
    7.3.2  接觸點的主曲率
    7.3.3  軸承游隙與接觸角
  7.4  全陶瓷球軸承保持架動力學模型建立
    7.4.1  軸承零件的位移-變形關係
    7.4.2  陶瓷球與保持架的作用力分析
    7.4.3  保持架與引導套圈的作用力分析
    7.4.4  保持架動力學模型的建立與求解
  7.5  本章小結
第8章  全陶瓷球軸承保持架動態特性模擬研究
  8.1  引言
  8.2  保持架穩定性判據
  8.3  不同材料保持架動態特性分析
    8.3.1  不同材料保持架質心運動分析
    8.3.2  不同材料保持架受力分析
    8.3.3  不同材料保持架振動速度分析
  8.4  負載對全陶瓷球軸承保持架動態特性的影響
    8.4.1  軸向載荷對保持架動態特性的影響
    8.4.2  徑向載荷對保持架動態特性的影響
  8.5  重力場對全陶瓷球軸承保持架動態特性的影響
    8.5.1  重力場對保持架質心軌跡的影響
    8.5.2  重力場對保持架振動速度的影響
  8.6  結構參數對全陶瓷球軸承保持架動態特性的影響
    8.6.1  兜孔間隙對保持架動態特性的影響
    8.6.2  引導間隙對保持架動態特性的影響
  8.7  本章小結
第9章  全陶瓷球軸承用自潤滑保持架設計與製造
  9.1  引言
  9.2  低溫摩擦磨損試驗研究
    9.2.1  配副材料介紹
    9.2.2  試驗準備及操作
    9.2.3  試驗結果處理與分析
  9.3  自潤滑保持架加工工藝研究
    9.3.1  端面加工
    9.3.2  外圓無心磨削加工

    9.3.3  內外圓粗磨加工
    9.3.4  兜孔加工
    9.3.5  內外圓精磨加工
  9.4  保持架精度檢測與裝配
    9.4.1  尺寸精度檢測
    9.4.2  表面質量檢測
    9.4.3  C/C保持架全陶瓷球軸承合套
  9.5  本章小結
第10章  低溫工況全陶瓷球軸承保持架動態特性試驗研究
  10.1  引言
  10.2  低溫軸承試驗台搭建與模型驗證
    10.2.1  低溫軸承試驗台搭建
    10.2.2  模型驗證
  10.3  不同材料保持架全陶瓷球軸承振動特性試驗研究
    10.3.1  軸向載荷對不同材料保持架全陶瓷球軸承振動的影響
    10.3.2  試驗溫度對不同材料保持架全陶瓷球軸承振動的影響
  10.4  低溫工況全陶瓷球軸承保持架服役性能試驗研究
    10.4.1  試驗方案設計
    10.4.2  摩擦力矩變化規律
    10.4.3  振動與溫度變化規律
    10.4.4  試驗軸承檢測與分析
  10.5  本章小結
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