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提高发动机主轴轴承寿命的研究

作　者: 李迎丽
导　师: 李广君；杨树新
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械工程
关键词: 主轴轴承提高轴承寿命套圈钢保持架工艺
分类号: TH133.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-16
  1.1 研究这一课题的目的和意义  11-12
  1.2 轴承工业的发展状况  12-15
  1.3 主要研究内容  15
  1.4 本课题的主要工作  15-16
第2章轴承套圈的加工  16-31
  2.1 套圈的车削加工  16-23
    2.1.1 用棒料车削套圈  16-17
    2.1.2 用锻件车削套圈  17-18
    2.1.3 套圈的精整加工  18-20
    2.1.4 套圈通用工序的车加工公差标准  20-23
  2.2 套圈的热处理  23-28
    2.2.1 套圈的正火  23-24
    2.2.2 套圈的退火  24-25
    2.2.3 套圈的淬火  25-26
    2.2.4 套圈的回火  26-27
    2.2.5 套圈的附加回火  27
    2.2.6 套圈的冷处理  27-28
  2.3 套圈的磨削加工  28-30
    2.3.1 套圈磨削的工艺过程  28-29
    2.3.2 套圈磨削的砂轮选择  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章滚动轴承保持架的加工  31-56
  3.1 保持架的作用  31
  3.2 保持架的材料和热处理  31-32
  3.3 保持架的加工  32-55
    3.3.1 冲压保持架的加工  32-34
    3.3.2 车制保持架的加工  34-50
    3.3.3 车制保持架通用工序的工艺原则  50-54
    3.3.4 压铸保持架和注塑保持架的加工  54-55
  3.4 本章小结  55-56
第4章实体车制钢保持架加工技术  56-67
  4.1 钢保持架加工工艺的研究  57-58
    4.1.1 圆柱滚子轴承保持架兜孔的拉削  58
    4.1.2 球轴承保持架兜孔的钻铰削  58
  4.2 钢保持架加工刀具的研究  58-64
    4.2.1 刀具材料的研究改进  59
    4.2.2 刀具的表面处理  59-60
    4.2.3 刀具的结构改进  60-64
  4.3 加工设备和工装的研究  64-66
    4.3.1 加工设备的选择  64
    4.3.2 拉床工装的改进设计  64-65
    4.3.3 拉床润滑方式的改进  65-66
  4.4 本章小结  66-67
第5章低碳耐热钢轴承套圈加工技术  67-79
  5.1 低碳耐热钢套圈车加工工艺的研究  67-72
    5.1.1 车加工工艺中关键技术难点  67
    5.1.2 车加工工艺的确定  67-72
  5.2 低碳耐热钢套圈磨加工工艺的研究  72-78
    5.2.1 磨加工工艺中关键技术难点  72-73
    5.2.2 磨加工工艺的确定  73-78
  5.3 本章小结  78-79
第6章轴承试验  79-84
  6.1 检测钢保持架  79-80
  6.2 检测低碳耐热钢套圈  80-81
  6.3 试验轴承分析  81-83
  6.4 本章小结  83-84
结论  84-86
致谢  86-87
参考文献  87-91
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  91-92
个人简历  92

提高发动机主轴轴承寿命的研究

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