基於低粘度綠色潤滑劑的高速動靜壓陶瓷滑動軸承研究

《基於低粘度綠色潤滑劑的高速動靜壓陶瓷滑動軸承研究》是依託天津大學，由林彬擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於低粘度綠色潤滑劑的高速動靜壓陶瓷滑動軸承研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：林彬
• 依託單位：天津大學

項目摘要

本項目的目標是，基於新型低粘度綠色流體潤滑劑，研製出動靜壓陶瓷高速高精密主軸。研究工作中，首先需要研製一種在一定範圍內粘度可控的低粘度綠色流體潤滑劑，並進行相關性能測試；隨後對軸承進行數值計算及動力學分析，以得出潤滑劑粘度與軸承間隙的最佳搭配、軸承最優結構形式等；搭建主軸實驗台，對在使用該可控粘度潤滑劑情況下摩擦副跑和情況、主軸性能等方面進行研究，通過不斷對潤滑劑、軸承-主軸系統進行修改完善，最終使其達到如下技術指標：主軸迴轉精度≤1μm；主軸轉速≥15000rpm；主軸Dn值：≥1500000mmor/min，並在國內外學術刊物和會議上發表論文2篇以上（SCI/EI檢索），申請發明專利1項以上。所有工作預期三年內完成。

結題摘要

摘要：高速高精密主軸系統是高速加工工具機的心臟部件，而液體動靜壓電主軸因其具有高承載能力、高剛度、高阻尼減震性等優勢，被看作未來高速高精密工具機主軸的首選方案。針對傳統油潤滑動靜壓軸承易受高速溫升影響，性能穩定性差和水潤滑軸承在防鏽、材料方面的問題，本課題提出了一種新型的高速動靜壓陶瓷軸承。它突破了傳統動靜壓軸承的局限性，並對我國製造業水平的提高有著重要意義。 本項目是基於低粘度綠色潤滑劑的高速動靜壓陶瓷滑動軸承的研究。在項目實行期間，已研製出一種在一定範圍內粘度可控的低粘度綠色流體潤滑劑，並進行了相關性能測試，確定了工程陶瓷材料SiC為最佳的摩擦副材料；同時對該軸承進行了數值計算及動力學分析，得出潤滑劑粘度與軸承間隙的最佳配合、軸承的最優結構形式等；完成了非牛頓流體潤滑軸承-轉子系統的非線性動力學分析，並且完成了高速陶瓷動靜壓電主軸系統的設計與製造；搭建了主軸專用的主軸試驗台，對在使用該可控粘度潤滑劑情況下摩擦副的跑合情況、主軸性能等方面進行了研究，通過不斷地對潤滑劑、軸承-主軸系統進行修改完善，最終使其達到了如下的技術指標：主軸徑向迴轉精度誤差≤1μm ；主軸轉速≥15000rpm；主軸Dn值≥1500000mm•r/min，並在國內外學術刊物和會議上發表論文8篇（其中SCI檢索2篇，EI檢索5篇，核心期刊1篇，任務書要求SCI/EI檢索2篇），申請發明專利8項（其中已授權5項，任務書要求申請發明專利1項）；所有預期工作均已完成，為製造和研發高性能的工具機主軸打下了堅實的理論和實驗基礎。