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薄壁轴承套圈在旋转气场中的自定位

作者:永丰轴承发布时间:2021-01-28 17:16

薄壁轴承套圈在旋转气场中的自定位
薄壁套圈轴承是尺寸系列中壁厚最薄的一种轴承,由于其精度高、摩擦因数小、噪声低以及极限转速高等优点,普遍应用于模型飞机、机床、电机及纺织机械等产品。薄壁轴承套圈尺寸普通有D/d11.143或D/d21.340,如图1所示。此类轴承内外套圈的内径或外径尺寸较大,壁厚尺寸小于四分之一内径,且小于两倍滚动体直径[1]。在一个系列的薄壁轴承中,采用坚持恒定的横截面尺寸,与其内径无关;而常规球轴承系列中,径向横截面及球径普通与其内径尺寸呈正比关系。薄壁轴承以其极轻的质量和不随孔径增大而增大的小横截面而引人注目[2]。相关于常规大型及重载轴承,薄壁轴承还具有更严厉的配合公差。因而,薄壁轴承经常被引荐用于需求准确控制或者旋转轴拆卸位置苛刻图1薄壁轴承套圈构造表示图的中央。
1旋转气场定位原理在薄壁轴承套圈的检测中,为避免定位力招致轴承套圈产生变形,普通可采取电磁装夹、气动定位等办法。电磁装夹在检测后需对零件停止消磁处置,主要用于非废品的检测[3]。本文依据薄壁轴承套圈质量小、易变形的特性,提出了在套圈内部产生稳定气场,由气场压力完成零件自定位的技术计划。此办法与传统装夹定位方式相比,同样定位力下压强很小,能有效避免被测零件产生变形。图2为旋转气场定位计划的构造原理表示图。整个安装是以喷气式旋翼中心为中心位置,其工作原理为:高压气体经进气道顶端启齿处进入喷气式旋翼气道,并由旋翼末端喷气口高速射出;因气体图2喷气式旋翼自定心构造表示图的反作用力使旋翼产生旋转,在旋翼旋转过程中喷气口吻体持续稳定射出,构成旋转稳定气场。若轴承套圈中心与气场中心不重合,套圈因内壁遭到非均布压力产生位移,套圈中心与气场中心之间的间隔逐步减小,直到零件中心与气场中心重合为止,从而到达轴承套圈自动定心的目的。依据整体丈量技术计划的请求,定位安装允许套圈轴线与气场中心最大偏距为2mm。

2流固耦合数值模仿为精确取得套圈内壁的外表周向应力散布及套圈变形状况[7-10],本文采用ANSYS与FLUENT相分离,经过流场耦合模态求解的方式取得套圈内壁压力,剖析得出最佳的气场输出压力值。
2.1流固耦合方式ANSYS+FLUENT耦合办法应用ANSYS软件包中强大的构造剖析模块,采用有限单元法的根本思想停止构造剖析,同时,应用FLUENT停止模仿和剖析汇合区域内的流体活动。这种耦合办法借助了两图3双向流固耦合流程图大软件各自的优势,经过用户自定义功用(UDF)接口程序将两者衔接起来,在流固耦合场中停止稳态求解,互相迭代,直到收敛[11-12]。ANSYS+FLUENT耦合流程(如图3所示)为:(
1)依据旋转气场定位对薄壁轴承套圈定位的实践状况,笼统出相应的力学模型,并肯定其几何参数。
(2)应用PRO/E软件树立流体模型和固体模型,并分别划分流体、固体模型网格设置边境条件,完成耦合面的匹配。
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