提高发动机主轴轴承寿命的研究

论文摘要

在使用滚动轴承的旋转机械中,大约有30%的机械故障是由于轴承失效所引起的,因此,保证轴承质量对提升我国制造业的整体水平将具有深远的意义。轴承行业要求轴承向“高寿命、高可靠性”的方向发展。特别是要求发动机主轴轴承适应高速、高温、大载荷、长寿命状态下的工作,这就需要改进轴承结构、材料,提高轴承制造精度,以适应这种工况。本课题的攻克目标是:将发动机主轴轴承寿命由目前的600小时提高到900小时。结合轴承制造经验和使用现状,为了达到这一目标,应采取以下改进方式:1.轴承套圈材料采用国内最新研制的低碳耐热钢SG13Cr4Mo4Ni4V,这是主轴轴承领域的突破;2.保持架材料为优质合金钢40CrNiMoA,这种材料耐高温、耐磨损,承载能力强;3.提高轴承部件的制造精度。先进行套圈和保持架样板实验,从中获得了低碳耐热钢SG13Cr4Mo4Ni4V材料的轴承套圈在渗碳、热处理和机械加工时所表现出的物理、化学特性,获得了40CrNiMo材料保持架的加工特性。结合套圈和保持架的结构特点,选择合理的加工设备和刃具,设计更适用于生产的工装,确定合理的车、磨加工工艺方法,最终形成完整的套圈加工工艺和保持架加工工艺。按照研制的工艺路线进行批量投产后,轴承的制造精度比原来有了大幅度的提高,轴承的使用寿命较原来提高一半,最终实现了提高主轴轴承寿命的目标,满足了产品质量要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究这一课题的目的和意义
• 1.2 轴承工业的发展状况
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 本课题的主要工作
• 第2章 轴承套圈的加工
• 2.1 套圈的车削加工
• 2.1.1 用棒料车削套圈
• 2.1.2 用锻件车削套圈
• 2.1.3 套圈的精整加工
• 2.1.4 套圈通用工序的车加工公差标准
• 2.2 套圈的热处理
• 2.2.1 套圈的正火
• 2.2.2 套圈的退火
• 2.2.3 套圈的淬火
• 2.2.4 套圈的回火
• 2.2.5 套圈的附加回火
• 2.2.6 套圈的冷处理
• 2.3 套圈的磨削加工
• 2.3.1 套圈磨削的工艺过程
• 2.3.2 套圈磨削的砂轮选择
• 2.4 本章小结
• 第3章 滚动轴承保持架的加工
• 3.1 保持架的作用
• 3.2 保持架的材料和热处理
• 3.3 保持架的加工
• 3.3.1 冲压保持架的加工
• 3.3.2 车制保持架的加工
• 3.3.3 车制保持架通用工序的工艺原则
• 3.3.4 压铸保持架和注塑保持架的加工
• 3.4 本章小结
• 第4章 实体车制钢保持架加工技术
• 4.1 钢保持架加工工艺的研究
• 4.1.1 圆柱滚子轴承保持架兜孔的拉削
• 4.1.2 球轴承保持架兜孔的钻铰削
• 4.2 钢保持架加工刀具的研究
• 4.2.1 刀具材料的研究改进
• 4.2.2 刀具的表面处理
• 4.2.3 刀具的结构改进
• 4.3 加工设备和工装的研究
• 4.3.1 加工设备的选择
• 4.3.2 拉床工装的改进设计
• 4.3.3 拉床润滑方式的改进
• 4.4 本章小结
• 第5章 低碳耐热钢轴承套圈加工技术
• 5.1 低碳耐热钢套圈车加工工艺的研究
• 5.1.1 车加工工艺中关键技术难点
• 5.1.2 车加工工艺的确定
• 5.2 低碳耐热钢套圈磨加工工艺的研究
• 5.2.1 磨加工工艺中关键技术难点
• 5.2.2 磨加工工艺的确定
• 5.3 本章小结
• 第6章 轴承试验
• 6.1 检测钢保持架
• 6.2 检测低碳耐热钢套圈
• 6.3 试验轴承分析
• 6.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 个人简历