1 前言

发动机主轴用圆柱滚子轴承在高速轻载的运行条件下受惯性力的影响会出现滚动体相对滚道打滑的现象，造成接触表面蹭伤、磨损，甚至表面疲劳、滚动表面损伤等失效情况，从而影响发动机寿命。外圈为三瓣波波形的圆柱滚子轴承，通过外圈非圆表面加工，增加非工作区域滚动体的预紧力，优化滚动体受力分布并提高轻载下的接触载荷。外圈的三瓣波形能够有效地防止滚动体在高速轻载工况下的打滑现象。该轴承的防打滑能力关键在于三瓣波波形的加工。通过本次试验，对比分析三瓣波轴承的凸出量对防打滑能力的影响。

综上所述，5 μg/ml氢吗啡酮复合1.5%利多卡因硬膜外麻醉应用在剖宫产手术，麻醉效果确切，不良反应发生率低。

2 试验轴承

三瓣波轴承顾名思义就是将轴承外圈滚道加工成等径的三瓣波的形状。外滚道三瓣波形共有三个高点和三个低点，三瓣波形的最低点与最高点的径向位移差称为三瓣波的凸出量，其结构示意图如图 1，轴承外观图如图 2。

试验轴承编号分别为1#和2#，其中1#轴承的三瓣波凸出量为0.17～0.19mm，凸出量在合格范围内属于合格产品；2#轴承的三瓣波凸出量为0.34～0.38mm，为凸出量增加后的试验对比轴承。在相同试验条件下分别对这两套轴承进行试验，两套试验轴承径向游隙均为相同负游隙。通过对比试验后的结果分析三瓣波形凸出量对高速轻载打滑能力的影响。

3 对比试验

3.1 试验条件

试验轴承采用环下润滑，润滑油采用飞马二号航空润滑油，供油温度100±5℃，试验轴承转速范围36 000～44 600r/min，径向载荷范围220～946N，试验时间50h。

  

图1 三瓣波波形结构示意图

  

图2 试验轴承外观图

3.2 试验方案

资源库是以服务学校教学为主，资源库服务的主要对象是学生和老师。老师怎么用方便、学生需要什么是资源库建设过程中需要考虑的主要内容，资源的合理规划和建设质量决定着老师和学生使用是否方便有效，进而影响资源库的推广与应用，因此资源的规划与建设至关重要。常州工程职业技术学院为职业教育焊接技术及自动化专业教学资源库牵头单位，承担了4门核心课程和2个培训包的建设，本文就以作者承担的《非熔化极气体保护焊》课程为例，探讨资源库整体规划和建设。

试验轴系结构为悬臂结构，被试验轴承安装在轴系的悬臂端，一次试验一套轴承。陪试轴承为双半内圈角接触球轴承，型号为276909，其转速和载荷能力与被试验轴承基本一致，能够满足试验要求。被试验轴承的主轴通过柔性联轴器与电主轴的伸出端连接，通过电主轴驱动转动。径向载荷由径向加载活塞通过负荷体直接施加在被试验轴承外径上。陪试轴承对轴系起到支撑作用。轴向预紧力通过轴向加载活塞推动轴向加载盘施加在陪试轴承外径端面处，对两个陪试轴承起到预紧作用。润滑油通过中间喷油叉和衬套中的润滑油路对轴承进行润滑。方案图详见图 3。

3.3 试验轴系分析

使用ANSYS导入轴的模型，在支持轴承的位置上施加力，刚度值采用三种不同径向加载力的计算结果，得到三种载荷状态下的轴坎贝尔图，如图4、5、6。计算的第一临界转速见表 2，临界转速均高于试验转速，满足试验要求。

  

图3 试验方案结构简图

 

表1 946N载荷下的轴承刚度计算值

  

滚子轴承N/mm X Y X Y X Y 0 132 930 134 560 134 800 138 010 36 639 261 440 10 000 67 531 74 357 69 578 75 312 36 639 262 930 20 000 48 290 50 853 48 836 50 860 38 190 271 520 30 000 43 669 47 322 44 256 48 661 38 183 275 270 40 000 50 262 53 264 50 744 51 625 35 106 275 200 50 000 59 039 68 053 59 242 59 676 29 227 267 790转速r/min端部球轴承N/mm中间球轴承N/mm

首先使用ROMAX软件建模进行刚度计算，计算工作状态下不同载荷、不同转速的被试轴承与陪试轴承刚度值。考虑轴的结构、轴承结构与安装关系、材料属性，计算的转速范围取值为0至120 000r/min。两陪试轴承加载预负荷值为450N，被试轴承处加载载荷为0N、302N、946N。表 1 为在946N载荷下的轴承刚度计算值。

受力分析采用Solidworks软件，分析受力后最大径向变形量为0.001 045 69mm。试验主轴刚度满足试验要求，分析结果见图 7。

在笔者看来，传记史学应该是传主、传记史学作品、传记作者和作品受众为研究对象，归纳总结传记形态及内容的科学理论与实践，探索解决传记史学作品创作中的实际问题，从而揭示传记史学一般发展规律的一门历史学边缘学科。传记史学具有历史性、阶段性、特殊性、现实性等特征。

  

图4 载荷为0N时坎贝尔图

  

图5 载荷为302N时坎贝尔图

  

图 6 载荷为946N时坎贝尔图

 

表2 临界转速

  

载荷状态/N 第一临界转速/r/min 0 56 244 302 71 721 946 102 390

  

图7 主轴受力图

4 试验验证

在相同的试验条件和试验设备下，分别对1#和2#轴承进行性能试验考核。试验过程中，转速和载荷均在试验谱线控制范围之内，试验过程平稳。试验后轴承经外观检查均未发现轴承零件失效。从试验轴承温度曲线看，2# 轴承温度比 1#轴承平均高10℃左右，试验过程温度对比曲线见图 8，在轻载试验区间轴承温度跟随转速发生变化较大。从振动曲线看 2# 轴承比 1# 轴承振动平均高2.5g左右，振动对比曲线见图 9。在轻载试验区间 2# 轴承振动发生了振幅变大的现象，进入正常载荷后试验振动恢复正常。

通过试验后轴承外径痕迹观察，三瓣波凸出量较大的 2# 轴承的外圈滚道出现了明显的打滑痕迹，而 1# 轴承未出现打滑痕迹，轴承外圈照片见图10和图11。

  

图 8 轴承外圈温度对比图

  

图9 轴承振动对比图

  

图10 2#轴承外圈接触痕迹

  

图11 1#轴承外圈接触痕迹

5 结束语

通过试验验证发现，滚动体和滚道的接触载荷由于三瓣波的凸出量变大而减少。三瓣波轴承的波峰和波谷差值（凸出量）过大将导致轴承高速时打滑，失去防打滑的作用。由于轴承试验件数量限制，目前只完成一组对比试验。通过多次试验验证能够分析出三瓣波的最佳凸出量值，对研究三瓣波轴承防打滑设计提供有效的试验支持。

参考文献：

[ 1 ] 周志澜 马纯民.航空发动机主轴轴承失效分析与预防[ M ].北京：北京科学出版社，1998.

[ 2 ] 聂龙宣 马纯民.国外航空发动机主轴轴承[ M ].机械工业部洛阳轴承研究所，1998.12

[ 3 ] 张振强，杨兵华，赵洋，等.某型航空发动机主轴轴承试验故障分析及改进轴承[ J ].轴承，2017，（11）：52-55.

[ 4 ] 卢振伟，卢羽佳，邓四二 .三瓣波滚道圆柱滚子轴承载荷分布特性研究[ J ].轴承，2016，（9）：1-6.