【摘 要】
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以α-Si3 N4粉为原料,Y2 O3,Al2 O3为烧结助剂,通过控制喷雾干燥塔进口温度、喷片孔径制备不同松装密度的造粒粉体,采用气压烧结工艺制备Si3 N4陶瓷球,研究造粒粉体松装密度对Si3 N4陶瓷球烧结致密化的影响.结果表明:随造粒粉体松装密度的增大,Si3 N4陶瓷球致密化程度先增大后减小;当松装密度为0.89 g/cm3时,Si3 N4陶瓷球显微气孔最少,致密化水平最好,致密化程度最高,力学性能最优,其抗弯强度为995 MPa,压碎载荷比为67％,断裂韧性为6.41 MPa·m1/2,维氏硬
【机 构】
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中材高新氮化物陶瓷有限公司,山东 淄博 255000
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以α-Si3 N4粉为原料,Y2 O3,Al2 O3为烧结助剂,通过控制喷雾干燥塔进口温度、喷片孔径制备不同松装密度的造粒粉体,采用气压烧结工艺制备Si3 N4陶瓷球,研究造粒粉体松装密度对Si3 N4陶瓷球烧结致密化的影响.结果表明:随造粒粉体松装密度的增大,Si3 N4陶瓷球致密化程度先增大后减小;当松装密度为0.89 g/cm3时,Si3 N4陶瓷球显微气孔最少,致密化水平最好,致密化程度最高,力学性能最优,其抗弯强度为995 MPa,压碎载荷比为67％,断裂韧性为6.41 MPa·m1/2,维氏硬度为1505 HV10.
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为解决不同预紧方式下角接触球轴承动态特性求解精度不高的问题,以赫兹接触理论和滚道控制理论为基础,提出一种新的轴承刚度矩阵计算方法,实现了定位预紧和定压预紧下轴承刚度矩阵的全解析求解.基于该方法,针对不同预紧方式综合对比分析了预紧力、转速对轴承接触角、接触载荷和刚度的影响规律,分析结果表明:在初始预紧力相同时,定位预紧方式下轴向载荷随转速的升高而增加;在高速工况下,定位预紧状态时球与内、外圈的接触载荷比定压预紧的大;2种预紧方式下,轴承刚度均随转速增大而衰减但衰减程度不同,原因是定位预紧状态下的轴向载荷随转
根据高速列车牵引电机轴承的运行工况,结合现用进口润滑脂的性能分析结果,研制一种新型高速列车牵引电机轴承润滑脂,并进行理化性能分析.对新研脂进行高速牵引电机轴承台架试验,监测试验过程中轴承的运行温度和振动情况,并对耐久性试验后的轴承进行解体检查.结果表明:新研脂各项指标均达到了产品的目标技术要求,能够在高速牵引电机轴承试验台上运行相当于列车高速运行12×105 km以上的里程而且不补脂,运行期间轴承一直保持了较低的温升和振动幅度.
对国产8Cr4Mo4V钢和国外M50钢采用相同的真空淬火+回火工艺处理,再进行稳定处理后测量2种钢的力学性能,结果表明:稳定处理提高了8Cr4Mo4V钢的硬度,而M50钢的硬度变化不大;稳定处理后8Cr4Mo4V钢和M50钢的硬度均能满足不小于60 HRC的轴承使用标准要求;稳定处理对8Cr4Mo4V钢的屈服强度和抗拉强度影响较小,小幅度提升延伸率,稳定处理可以提高M50钢的屈服强度和抗拉强度,但小幅度降低延伸率;稳定处理对8Cr4Mo4V钢的冲击功影响较小,可提高M50钢的冲击功;稳定处理可提高8Cr4
基于滚动轴承动力学理论,建立了冠形保持架深沟球轴承动力学微分方程组,采用预估-矫正变步长积分法对方程组进行求解.以6210深沟球轴承为例,分析兜孔修形半径、爪部长度对保持架运转平稳性和强度的影响,结果表明:保持架运转平稳性随兜孔修形半径增大先增大后减小,随爪部长度增大无变化;保持架应力随修形半径增大先减小后增大,随爪部长度增大先减小后增大;保持架变形量随修形半径增大而增大,随爪部长度增大先增大后减小.
传统设计方法中,满装自锁圆柱滚子轴承要先设定一组主参数,将主参数值代入最大锁量和圆周总间隙公式进行计算,若不满足锁量要求,要重新调整主参数试算.对于一些外形尺寸并不具备自锁条件的轴承,同样需要试算,计算量大.针对该情况,推导出满装圆柱滚子轴承自锁设计必要条件判定公式,并利用图表进行判定,便于自锁设计.
针对在右转弯工况下轮毂内侧轴承可能出现应力集中的问题,提出内外滚道全圆弧修形、滚子对数修形的改进措施,优化后轴承应力集中现象得到改善.同时,对轴承最佳预紧量进行优化设计,进一步提高了轮毂轴承使用寿命.
针对轴承早期微弱故障检测精度较低的问题,提出将集合经验模态分解(EEMD)与随机共振(SR)结合进行微弱故障信号检测.首先,对信号进行归一化尺度变换,应用EEMD将信号分解为多个IMF分量;随后,引入谱放大因子作为筛选最优IMF分量的依据,以信号输出信噪比最大为目标函数,将随机共振问题转化为参数寻优问题;最后,应用随机共振对筛选出的最优分量进行噪声辅助增强.仿真结果表明,该方法克服了单纯使用EEMD或随机共振的缺点,提高了信噪比和故障诊断精度,可有效识别出微弱信号.
为说明油腔结构对液体静压推力轴承承载力的影响,选取环形、圆形和扇形3种常见的油腔结构,在油腔面积相同的前提下,通过求解这3种推力轴承的油膜雷诺方程发现环形油腔推力轴承承载力大于其他2种.通过试验对环形油腔推力轴承承载力计算结果进行了验证,当轴承静止时,试验结果与理论结果的一致性良好;当轴承以150 r/min转动时,试验结果与理论结果的误差保持在8％以内,说明了理论分析的正确性.
变转速工况下的轴承故障诊断是机械故障诊断领域的一大难点,首先,采用阶次跟踪法将时域信号转化为阶次谱,通过讨论等角度重采样频率选取的依据解决了经典频谱分析方法在轴承变转速工况故障诊断应用中出现的频率模糊现象;然后,针对峭度值鲁棒性不足的问题,选取包络谱稀疏度作为指标并利用鲸鱼算法对阶次滤波器的中心阶次和阶次带宽的选取进行了优化;最后,通过包络解调提取故障特征,实现轴承故障诊断.