目錄
前言
第1章 陶瓷球軸承關(guān)鍵技術(shù)與性能 1
1.1 陶瓷球軸承概述 1
1.1.1 陶瓷球軸承技術(shù)發(fā)展情況 1
1.1.2 陶瓷球軸承材料 3
1.1.3 陶瓷軸承分類(lèi) 7
1.2 陶瓷球軸承共性關(guān)鍵技術(shù) 8
1.2.1 陶瓷球軸承設(shè)計(jì)基本理論 8
1.2.2 陶瓷球軸承精密加工技術(shù) 10
1.2.3 陶瓷球軸承可靠性服役關(guān)鍵技術(shù) 11
參考文獻(xiàn) 12
第2章 工程陶瓷精密加工技術(shù) 14
2.1 工程陶瓷加工機(jī)理及加工方法 14
2.1.1 工程陶瓷材料加工機(jī)理 14
2.1.2 工程陶瓷材料加工方法 19
2.2 工程陶瓷的磨削技術(shù) 21
2.2.1 工程陶瓷磨削技術(shù)概述 21
2.2.2 工程陶瓷磨削用機(jī)床及加工機(jī)理 21
2.2.3 工程陶瓷磨削用砂輪關(guān)鍵技術(shù) 23
2.2.4 工程陶瓷材料磨削案例 24
2.2.5 工程陶瓷高效磨削技術(shù) 29
2.3 工程陶瓷的研磨技術(shù) 30
2.3.1 工程陶瓷研磨技術(shù)概述 30
2.3.2 工程陶瓷研磨機(jī)及加工機(jī)理 31
2.3.3 工程陶瓷材料研磨案例 32
2.3.4 高效研磨輔助技術(shù)研究現(xiàn)狀 35
2.4 工程陶瓷的拋光技術(shù) 36
2.4.1 工程陶瓷拋光技術(shù)概述 36
2.4.2 基于混合磨料的氮化硅陶瓷球拋光案例 37
2.4.3 高效拋光技術(shù)研究現(xiàn)狀 38
參考文獻(xiàn) 39
第3章 氮化硅陶瓷球精密加工 41
3.1 氮化硅陶瓷球加工工藝概述 41
3.1.1 氮化硅陶瓷球技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 41
3.1.2 氮化硅陶瓷球研磨工藝過(guò)程 42
3.1.3 氮化硅陶瓷球成球基本條件 43
3.1.4 研磨液的類(lèi)型與選擇 43
3.2 氮化硅陶瓷球的表面成型過(guò)程 45
3.2.1 表面成型原理 45
3.2.2 材料去除形式的分類(lèi) 46
3.2.3 磨粒作用力影響因素 47
3.2.4 材料去除形式對(duì)加工表面的影響 48
3.3 氮化硅陶瓷球加工方式 50
3.3.1 傳統(tǒng)V形槽研磨方式 50
3.3.2 其他V形槽研磨方式 51
3.3.3 自旋角主動(dòng)控制研磨方式 52
3.3.4 錐形盤(pán)研磨方式 53
3.3.5 輔助加工方式 53
3.4 磨料對(duì)氮化硅陶瓷球研磨加工的影響 54
3.4.1 磨料的選用 54
3.4.2 磨料粒度對(duì)球體表面接觸應(yīng)力的影響 56
3.4.3 不同磨料研磨仿真分析 57
3.4.4 單一磨料對(duì)氮化硅陶瓷球研磨加工的影響 63
3.4.5 混合磨料對(duì)氮化硅陶瓷球研磨加工的影響 66
3.5 氮化硅陶瓷球檢測(cè) 72
3.5.1 氮化硅陶瓷球幾何形狀精度檢測(cè) 72
3.5.2 氮化硅陶瓷球表面質(zhì)量檢測(cè) 74
3.5.3 氮化硅陶瓷球振動(dòng)值檢測(cè) 75
參考文獻(xiàn) 75
第4章 陶瓷球軸承套圈精密加工試驗(yàn)研究 77
4.1 雙端面磨削試驗(yàn)研究 77
4.1.1 雙端面磨削試驗(yàn)方案 77
4.1.2 雙端面磨削試驗(yàn)結(jié)果分析 80
4.1.3 雙端面磨削工藝與最優(yōu)工藝參數(shù) 83
4.2 雙端面研磨試驗(yàn)研究 87
4.2.1 雙端面研磨試驗(yàn)方案 87
4.2.2 雙端面研磨試驗(yàn)結(jié)果分析 88
4.3 氮化硅外圓磨削試驗(yàn)研究 90
4.3.1 氮化硅外圓磨削試驗(yàn)方案 90
4.3.2 氮化硅外圓磨削試驗(yàn)結(jié)果分析 92
4.3.3 氮化硅外圓磨削工藝優(yōu)化 95
4.4 氮化硅內(nèi)圓磨削試驗(yàn)研究 96
4.4.1 氮化硅內(nèi)圓磨削試驗(yàn)方案 96
4.4.2 氮化硅內(nèi)圓磨削表面形貌分析 97
4.4.3 氮化硅內(nèi)圓磨削工藝優(yōu)化 97
4.5 套圈溝道精磨試驗(yàn)研究 98
4.5.1 套圈溝道精磨試驗(yàn)方案 98
4.5.2 套圈溝道精磨試驗(yàn)結(jié)果分析 100
4.5.3 套圈溝道精磨表面粗糙度分析 101
4.5.4 套圈溝道精磨圓度分析 101
4.5.5 套圈溝道精磨工藝優(yōu)化 104
4.6 套圈溝道超精加工試驗(yàn)研究 104
4.6.1 套圈溝道超精加工概述 104
4.6.2 套圈溝道超精加工試驗(yàn)方案 109
4.6.3 超精加工工藝參數(shù)對(duì)溝道表面粗糙度的影響 110
4.6.4 超精加工工藝參數(shù)對(duì)溝道圓度誤差的影響 112
4.6.5 超精加工工藝參數(shù)對(duì)溝道溝形誤差的影響 114
4.6.6 不同工藝對(duì)軸承溝道加工質(zhì)量的影響 115
4.7 套圈溝道超精加工工藝優(yōu)化 117
4.7.1 溝道表面粗糙度模型的建立 117
4.7.2 溝道表面粗糙度工藝參數(shù)靈敏度計(jì)算方法 117
4.7.3 試驗(yàn)結(jié)果分析 119
4.7.4 溝道表面粗糙度調(diào)控策略研究 120
4.7.5 溝道表面粗糙度優(yōu)化試驗(yàn)驗(yàn)證 126
參考文獻(xiàn) 128
第5章 氮化硅全陶瓷球軸承摩擦磨損及潤(rùn)滑特性 129
5.1 全陶瓷球軸承動(dòng)力學(xué)模型建立 129
5.1.1 全陶瓷球軸承元件的位移-變形關(guān)系 131
5.1.2 陶瓷球與保持架的作用力分析 138
5.1.3 保持架與引導(dǎo)套圈的作用力分析 140
5.1.4 全陶瓷球軸承動(dòng)力學(xué)模型的建立與求解 141
5.2 氮化硅陶瓷球軸承摩擦磨損機(jī)理 144
5.2.1 滑動(dòng)摩擦機(jī)理 144
5.2.2 滾動(dòng)摩擦機(jī)理 146
5.2.3 氮化硅材料其他摩擦磨損機(jī)理 148
5.3 氮化硅陶瓷球軸承潤(rùn)滑關(guān)鍵技術(shù) 151
5.3.1 液體潤(rùn)滑關(guān)鍵技術(shù) 152
5.3.2 固體潤(rùn)滑關(guān)鍵技術(shù) 154
5.3.3 極端工況下軸承潤(rùn)滑技術(shù)研究 156
5.4 低溫工況下氮化硅表面形貌與摩擦磨損性能研究 160
5.4.1 摩擦磨損性能試驗(yàn) 160
5.4.2 溫度對(duì)氮化硅摩擦磨損性能的影響 163
5.4.3 表面粗糙度對(duì)氮化硅摩擦磨損性能的影響 167
5.4.4 低溫工況下氮化硅摩擦磨損機(jī)理分析 170
5.5 低溫工況下PTFE自潤(rùn)滑保持架對(duì)氮化硅的潤(rùn)滑作用 176
5.5.1 低溫工況下保持架接觸特性分析 177
5.5.2 低溫工況下PTFE保持架材料與氮化硅摩擦磨損試驗(yàn)研究 181
5.5.3 PTFE自潤(rùn)滑轉(zhuǎn)移膜形成機(jī)理與潤(rùn)滑特性分析 188
5.5.4 PTFE自潤(rùn)滑轉(zhuǎn)移膜在氮化硅配副間的轉(zhuǎn)移特性分析 192
參考文獻(xiàn) 195
第6章 高性能全陶瓷球軸承在極端工況環(huán)境的應(yīng)用 197
6.1 軸承技術(shù)領(lǐng)域的極端工況概述 197
6.1.1 極端溫度工況 200
6.1.2 強(qiáng)腐蝕環(huán)境 202
6.1.3 強(qiáng)輻射環(huán)境 205
6.1.4 絕緣環(huán)境 206
6.1.5 超高速工況 207
6.1.6 低速重載工況 209
6.2 低溫工況下氮化硅全陶瓷球軸承性能試驗(yàn)研究 211
6.2.1 低溫試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方案 212
6.2.2 低溫工況下全陶瓷球軸承性能分析 214
6.2.3 全陶瓷球軸承試驗(yàn)前后性能對(duì)比分析 218
6.2.4 低溫工況下氮化硅全陶瓷球軸承潤(rùn)滑特性分析 220
6.3 陶瓷球軸承在極端工況下的應(yīng)用 224
6.3.1 航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 224
6.3.2 極端工況下的應(yīng)用 227
6.3.3 交通領(lǐng)域的應(yīng)用 228
6.4 陶瓷球軸承極端工況服役技術(shù)展望 229
參考文獻(xiàn) 232