大型鏜銑床主軸軸承力學特性分析技術
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新技術 | 課題來源: | 國家科技計劃 |
起止時間: | 2009.03 至2010.12 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 成熟應用階段 |
成果屬性: | 原始性創(chuàng)新 |
成果簡介
1、項目的意義和立項背景
主軸軸承作為大型鏜銑床主軸的重要部件,其力學特性直接影響機床主軸的最大轉速、回轉精度、剛性、加工性能、噪聲和溫升等,進而影響加工零件的精度和質量。目前國內各類大型專用軸承基本依賴進口承,且價格高,交貨期長,嚴重制約了國內高檔數控機床與基礎制造裝備制造企業(yè)的發(fā)展。為打破國外企業(yè)對高檔數控機床大型專用軸承的壟斷,實現高速鐵路軸承國產化制造,開展大型鏜銑床主軸軸承力學特性分析技術的研究具有重要的現實意義。在國家科技重大專項課題“高檔數控機床與基礎制造裝備科技重大專項”的支持下,本項目通過對大型專用軸承工作機理分析,應用計算機仿真分析技術,完成了大型專用軸承的設計方法研究,研究結果可為大型圓錐滾子軸承的結構優(yōu)化設計提供參考。
2、主要科技內容
采用有限元分析方法,分析了軸向游隙對最大受力滾子與滾道間接觸應力的影響,獲得了大型鏜銑床主軸圓錐滾子軸承滾子與滾道接觸應力分布規(guī)律。利用全柔性體仿真技術,分析了處于軸承承載區(qū)域保持架過梁處接觸應力以及滾子母線上接觸應力的變化特點。用顯示動力學方法和L-P理論分析了軸向游隙、徑向載荷和工作彎矩對軸承疲勞壽命的影響,提出了大型鏜銑床主軸軸承的疲勞壽命分析方法。
經河南省科技廳鑒定,本項目在大型鏜銑床主軸軸承滾子接觸應力的有限元分析技術上有創(chuàng)新,達到國內領先水平。
3、技術經濟指標
(1)雙列圓錐滾子軸承主要結構參數:外徑460 mm、內徑340mm、內圈寬度72mm、節(jié)圓直徑402.4 mm、滾子個數35。
(2)軸承轉速300rpm,徑向載荷240 kN,不承受軸向載荷。
(3)軸承軸向游隙+0.4~-0.4mm,潤滑方式為油潤滑。
4、經濟效益和社會效益
本項目成果已用于洛陽LYC軸承有限公司的大型鏜銑床主軸軸承的研制。洛陽LYC軸承有限公司應用本項目所形成的大型專用軸承的有限元分析技術,制造出了立車工作臺主軸軸承、落地銑鏜床主軸軸承、龍門鏜銑床銑頭C軸軸承、重型臥車主軸箱軸承等4種大型專用軸承,并建立了大型專用軸承生產示范基地,形成了年產600套的生產能力,三年為企業(yè)新增產值9000多萬元。
目前,我國對高檔數控機床和基礎裝備用大型專用軸承的設計技術還沒有現有的規(guī)律可循,國內對此類技術的研究也較少。本項目技術成果不僅可以形成一套大型專用軸承的設計方法,而且可以用于指導大型專用軸承的制造和研發(fā)。而且,國內各類大型專用軸承基本依賴進口承,且價格高,交貨期長,嚴重制約了國內高檔數控機床與基礎制造裝備制造企業(yè)的發(fā)展。本項目成果可指導不同類型的高檔數控機床與基礎制造裝備中大型專用軸承的設計,進而制造出滿足不同使用要求的各類國產大型專用軸承,為成果應用單位創(chuàng)造良好的經濟效益和社會效益。
應用前景
主要應用行業(yè): | 制造業(yè) | 知識產權形式: | 其他 |
應用狀態(tài): | 產業(yè)化應用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 河南科技大學 | ||
單位地址: | 河南省洛陽市澗西區(qū)西苑路48號 | ||
單位電話: | 0379-64231434;64231781 |
聯(lián)系方式
聯(lián)系人: | 苗雨伏 | 聯(lián)系人電話: | 0379-64231386 | 聯(lián)系人Email: | chenguo@haust.edu.cn |
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