纺纱轴承疲劳试验台传动系统与底座设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的

转杯纺纱技术是一种比较成熟且使用量巨大的纺纱技术。转杯纺纱的质量和产量直接取决于转杯的转速，目前限制转杯转速的主要有轴承和接头技术两个方面。纺纱转杯轴承是支撑高速转杯的关键部件，其支承精度，旋转速度和寿命直接影响纺纱的质量和企业的成本。一般来说，轴承的转速越高，纺纱的质量越好，但转速提升直接影响轴承寿命，所以转杯轴承的寿命研究对于转杯纺纱技术至关重要。

由于影响轴承疲劳寿命的因素多而繁杂，再加上当今国际上使用的轴承寿命理论并不十分统一，有很多需要完善的地方，进行轴承的寿命试验无疑成为评价轴承寿命指标的唯一有效途径。本次设计的主要目的是进行转杯轴承寿命测试实验台的传动链和底座的设计，从而配合加载机构为转杯轴承的寿命测试提供一种最有效的方式。

1.2国外研究现状

国外在轴承试验台方面的研究开始早，现在已经比较先进，主要广泛采用的可靠性强化试验技术是故障物理学，把故障或失效当作研究对象，通过发现、研究和根治故障达到提高可靠性的目的，该方法获得了不错的效果。由于其测试项目多内容复杂，其在传动链及底座的要求方面比较高。不但要考虑到一般的功率、扭矩及稳定性，还追求质量上的进步，极力控制其噪声等方面的问题，试验台各部分的空间布置力求最合理，并对各部分的动力提供追求最大限度的统一，柔性化程度方面也有很高的水平。因此，由于传动链和底座是试验台最主要的一部分，不仅要求其能够达到实验要求，还要能够在上述方面达到最佳状态。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容

本次毕业设计拟对转杯轴承寿命测试试验台进行传动系统和底座的设计，在总结现有轴承试验台主要传动方式的基础上，设计转杯轴承传动装置和底座的具体结构，并对其关键结构进行校核，验证设计的合理性。

2.2研究目标

在总结其他轴承和转杯轴承的不同点以及详细了解普通轴承寿命测试试验台的基础上，可以知道本次转杯轴承寿命测试试验台底座的设计功能上并不复杂，由于仅需测试轴承的寿命，与通用试验台的底座设计应没有太大区别，需要满足稳定性等要求的基础上进行其结构设计，在结构设计上还要考虑到整个试验台的构造以及其运行时的共振情况，并考虑其经济因素。而其主要特点集中在传动机构的设计上，主要是转杯轴承比一般轴承高得多的转速和其运行工况是高速平带的方面。要达到十几万转的转杯轴承实际转速，需要传送带达到近百米每秒的高速稳定运行状态，电机需要达到的升速比也比较高，如此情况下其传动链的设计以及各个传动轴的空间布置及其参数选用必然是重点，因此，其设计难度也主要集中在此。另外，测试不同转杯轴承时的速度调节也会造成电机及传动链的可调速的范围较广，对于电机、传动链和支撑轴承的要求上升设计复杂度也随之上升。

考虑到转杯轴承受载较小一般在0-150n内，以及上面的诸多特点，本次转杯轴承的寿命测试试验台拟采用电主轴作为动力源，市面上一般的电主轴可达到两三万转左右的转速，配合适当尺寸的带轮不用变速即可达到要求，并且由于电主轴可以进行无级调速，不但缩短了传动链增强稳定性，还能够满足对不同转速转杯轴承的测试要求。因此，本次设计在达到测试要求的基础上，应尽量减少试验工作量，采取分组测量的方式并且数量可调。在应用上要达到组装应用简单、柔性化相对较高、调节范围广等特点，并尽量降低试验台的噪声水平，做好振动分析与消除工作。

3. 研究计划与安排

第1周：查阅文献资料，了解转杯轴承及其寿命测试试验台；

第2周：完成英文翻译；

第3周：完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]陈宏.磁悬浮卸荷转杯轴承的研发[d].湖北武汉：武汉理工大学,2008.

[2]王晓光,陈宏,彭斌,等.磁悬浮卸荷转杯轴承的研发[j].机械制造,2008,08:45-48.

[3]宋春生,周祖德,胡业发,等.永磁卸荷转杯轴承性能分析[j].机械制造,2008,11:29-31.