摘要：轴承温升试验是确定轴承极限转速的有效方法,试验中需要多次调整转速并观察轴承温升,试验周期长且试验效率低。为缩短轴承极限转速试验周期,设计了角接触球轴承极限转速试验系统,提出了轴承极限转速快速试验方法及轴承稳态温度预测方法并进行了试验验证。研究结果表明:该方法将轴承极限转速单次试验时间缩短至60 min,有效提高了试验效率;不同转速下,轴承温度预测值与试验稳态温度之间的误差小于1℃,两者具有较好的一致性。

摘要：根据高速刀柄在不同过盈量下的联接性能分析结果与不同转速下的锥面接触应力分布规律,提出了一种锥面分段开孔高速刀柄的设计方法,即对刀柄定位锥面按照锥体素线长度均等分成前、中、后三段,并在各段的中等分处周向均布一组盲孔,通过调控盲孔的数量与尺寸使刀柄锥面达到一定的柔度。文章阐述了盲孔开设参数对锥面接触应力、柔度的影响规律和参数确定原则,给出了以HSK-E50为原型的锥面分段开孔设计案例,采用有限元分析其极限转速和锥面接触应力分布情况。结果表明,锥面分段开孔刀柄与原型刀柄相比,极限转速提高了约10.79%,锥面接触应力分布显著均匀。

摘要：极限转速是反映滚动轴承性能的重要指标。对数螺旋线满装圆柱滚子轴承是本课题组提出的一种新型轴承,但其极限转速尚不明确。以该轴承为研究对象,阐述轴承的设计原理,设计轴承极限转速试验方案。试验结果表明,在高速、重载工况下,新型轴承相邻滚子间无滚磨现象,验证了轴承结构的合理性和设计方法的正确性。在83℃下的轴承极限转速为6600 r/min,达到了高速轴承的要求。滚动体与滚道直接的接触机制为近纯滚动,且各滚动体均参与承载。

摘要：电主轴是将电机与主轴融为一体的新技术,相比传统主轴它具有更高的精度、转速与功率。为了开发性能更加优良的电主轴,在设计环节需要通过转子动力学方法验算出极限转速,从而提高其寿命和加工性能。目前行业上广泛采用的是刚性梁假设的转子动力学方程组,来求解轴系的动态特性,该方法未能充分考虑到模型的所有自由度导致不能充分测算出主轴的性能。针对于此,本文提出了一种采用仿真软件结合轴承理论的方法,在ANSYS Workbench软件中搭建主轴的网格模型,分析了主轴的刚度、极限转速与模态频率,并与试验结果进行验证。结果表明,仿真结果误差较小,该方法具有有效性与实用性。

摘要：对采用多种复合材料的高速储能飞轮临界转速与极限转速的确定进行了研究,提出了相应的分析方法和强度条件,并应用有限元法对一种混合动力汽车飞轮电池中的复合材料飞轮进行了计算,对飞轮的临界转速与极限转速的协调设计进行了探讨,最后得到一种临界转速和极限转速较为协调的典型复合材料飞轮的设计方案。计算分析表明,对于由金属材料、非金属材料和多种复合材料组成的飞轮应用有限元法确定临界转速和强度极限转速并对其进行协调非常有效。

摘要：飞轮储能系统(FESS)储能能力的关键因素之一是飞轮的储能密度。采用三维五向编织工艺能够有效提高复合材料飞轮的综合力学性能,从而提高飞轮储能密度。笔者运用ANSYS对三维五向编织复合材料飞轮进行应力有限元分析,并证明该工艺可以明显提高飞轮储能密度;同时优化设计了基于强度准则的飞轮极限转速计算模型,给出了计算算例,计算结果比采用三维四向编织的极限转速提高了40%。最后进一步分析了影响极限转速的因素。

摘要：该文介绍了所设计的超高速离心机永磁轴承的工作原理,用有限元法进行了永磁轴承的转子 磁体在高速运转状态下的应力和变形分析,求得其极限转速,为永磁轴承系统设计提供了有价值的设计依据。

摘要：为确保液体火箭发动机离心泵叶轮(离心轮)安全可靠工作,提出了基于强度的最大"正"等效应力法和基于刚度的双切线法两种失效判别准则以进行离心轮极限转速分析,并开展了离心轮超速试验进行验证。结果表明:最大"正"等效应力法准确地预测了离心轮破裂起始位置和破坏形式,误差低于15%;双切线法预测的屈服转速与试验结果符合较好,误差低于5%。对于塑性较好的离心轮结构,采用屈服转速替代破裂转速进行极限转速设计分析更利于实现低成本、高可靠性的设计目标。

摘要：从复合材料的强度准则出发 ,提出了高速储能飞轮的强度条件 ,并结合有限元分析和优化设计思想 ,建立了基于强度的飞轮极限转速的数学模型 ,给出了相应的计算方法。作为算例 ,运用该方法计算了混合动力汽车飞轮电池中典型复合材料飞轮的极限转速 ,得到了相应的应力分布 。

摘要：为了提高机械钻速、降低摩阻,动力钻具钻进时常常采用旋转钻井,旋转转速的选择直接影响到钻柱安全工作。依据钻具受力状态,结合钻具材料和钻具结构,确定钻具的有限疲劳寿命,建立了转盘极限转速的计算方法,编制了相应的工程软件。此方法能够应用于斜井、短半径水平井、阶梯水平井等,所计算确定的转盘转速高效可靠,已在大庆油田阶梯水平井设计和施工中得到应用。