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全陶瓷軸承振動(dòng)與噪聲特性研究 版權(quán)信息
- ISBN：9787030625311
- 條形碼：9787030625311 ; 978-7-03-062531-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>
全陶瓷軸承振動(dòng)與噪聲特性研究 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書是一本論述全陶瓷軸承振動(dòng)與噪聲產(chǎn)生原理，并分析其變化規(guī)律的學(xué)術(shù)專著。全書共分7章，章介紹全陶瓷軸承的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀，第2、3章建立了適用于全陶瓷軸承的動(dòng)力學(xué)模型與聲輻射模型，第4章分析了全陶瓷軸承輻射噪聲沿軸向、徑向的變化規(guī)律，第5、6章分析了聲場(chǎng)指向性隨結(jié)構(gòu)參數(shù)與工況參量的變化規(guī)律，第7章通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段對(duì)建立模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
全陶瓷軸承振動(dòng)與噪聲特性研究 目錄
目錄
《博士后文庫(kù)》序言
前言
符號(hào)表
1 緒論 1
1.1 陶瓷軸承的主要性能與分類 1
1.2 高速陶瓷軸承的制備技術(shù)研究進(jìn)展 3
1.2.1 高速陶瓷軸承選用材料研究進(jìn)展 3
1.2.2 陶瓷滾動(dòng)體加工方法研究進(jìn)展 5
1.2.3 陶瓷套圈加工方法研究進(jìn)展 6
1.3 高速陶瓷軸承的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀 7
1.3.1 高速陶瓷軸承國(guó)外發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀 7
1.3.2 高速陶瓷軸承國(guó)內(nèi)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀 9
1.3.3 高速陶瓷軸承的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀分析 11
1.4 滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)特性計(jì)算方法研究現(xiàn)狀 12
1.5 全陶瓷軸承與鋼制軸承動(dòng)態(tài)特性區(qū)別研究 15
1.6 滾動(dòng)軸承輻射噪聲計(jì)算與分析研究現(xiàn)狀 18
1.7 全陶瓷軸承振聲特性改善策略研究進(jìn)展 19
參考文獻(xiàn) 21
2 全陶瓷軸承動(dòng)力學(xué)模型建立 27
2.1 常用滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)建模方法 27
2.1.1 集中參數(shù)法 27
2.1.2 準(zhǔn)靜態(tài)法 29
2.1.3 準(zhǔn)動(dòng)態(tài)法 30
2.1.4 動(dòng)力學(xué)模型法 31
2.1.5 有限元法 32
2.2 滾動(dòng)體與內(nèi)圈之間接觸模型建立 33
2.3 保持架接觸模型建立 37
2.4 滾動(dòng)體受力分析 39
2.4.1 承載滾動(dòng)體受力分析 39
2.4.2 非承載滾動(dòng)體受力分析 42
2.5 計(jì)算結(jié)果分析 43
參考文獻(xiàn) 47
3 全陶瓷軸承聲輻射模型建立 50
3.1 自由場(chǎng)聲輻射理論 50
3.2 子聲源分解理論 51
3.3 全陶瓷軸承與傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承輻射噪聲計(jì)算結(jié)果對(duì)比與分析 53
3.3.1 單場(chǎng)點(diǎn)處聲壓級(jí)對(duì)比與分析 53
3.3.2 環(huán)狀場(chǎng)點(diǎn)陣列處聲壓級(jí)計(jì)算結(jié)果對(duì)比與分析 56
3.4 不考慮球徑差的內(nèi)圈輻射噪聲貢獻(xiàn)計(jì)算 57
3.5 不考慮球徑差的保持架輻射噪聲頻域分析 60
3.6 不考慮球徑差的滾動(dòng)體輻射噪聲頻域分析 61
3.7 考慮球徑差的內(nèi)圈輻射噪聲分析 63
參考文獻(xiàn) 67
4 全陶瓷軸承輻射噪聲指向性研究 69
4.1 指向性研究意義 69
4.2 場(chǎng)點(diǎn)半徑對(duì)輻射噪聲指向性影響分析 70
4.3 場(chǎng)點(diǎn)軸向距離對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲指向性影響分析 72
4.4 場(chǎng)點(diǎn)頻域結(jié)果變化規(guī)律研究 76
4.4.1 場(chǎng)點(diǎn)半徑對(duì)聲輻射頻域結(jié)果的影響 76
4.4.2 場(chǎng)點(diǎn)軸向距離對(duì)聲輻射頻域結(jié)果的影響 78
參考文獻(xiàn) 80
5 滾動(dòng)體對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲的影響分析 81
5.1 滾動(dòng)體球徑差幅值對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲的影響分析 81
5.2 滾動(dòng)體排列方式對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲分布的影響分析 85
5.3 滾動(dòng)體個(gè)數(shù)對(duì)輻射噪聲分布的影響分析 90
6 工況參量對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲指向性的影響分析 97
6.1 全陶瓷軸承轉(zhuǎn)速對(duì)輻射噪聲指向性的影響分析 97
6.2 軸向預(yù)緊力對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲指向性的影響分析 103
6.3 徑向載荷對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲指向性的影響分析 107
7 全陶瓷軸承-陶瓷電主軸聲輻射實(shí)驗(yàn) 113
7.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 113
7.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與測(cè)量方法 115
7.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與誤差分析 121
7.3.1 7003C全陶瓷軸承實(shí)驗(yàn)測(cè)量與誤差分析 121
7.3.2 7009C全陶瓷軸承實(shí)驗(yàn)測(cè)量與誤差分析 124
編后記 128
《博士后文庫(kù)》序言
前言
符號(hào)表
1 緒論 1
1.1 陶瓷軸承的主要性能與分類 1
1.2 高速陶瓷軸承的制備技術(shù)研究進(jìn)展 3
1.2.1 高速陶瓷軸承選用材料研究進(jìn)展 3
1.2.2 陶瓷滾動(dòng)體加工方法研究進(jìn)展 5
1.2.3 陶瓷套圈加工方法研究進(jìn)展 6
1.3 高速陶瓷軸承的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀 7
1.3.1 高速陶瓷軸承國(guó)外發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀 7
1.3.2 高速陶瓷軸承國(guó)內(nèi)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀 9
1.3.3 高速陶瓷軸承的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀分析 11
1.4 滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)特性計(jì)算方法研究現(xiàn)狀 12
1.5 全陶瓷軸承與鋼制軸承動(dòng)態(tài)特性區(qū)別研究 15
1.6 滾動(dòng)軸承輻射噪聲計(jì)算與分析研究現(xiàn)狀 18
1.7 全陶瓷軸承振聲特性改善策略研究進(jìn)展 19
參考文獻(xiàn) 21
2 全陶瓷軸承動(dòng)力學(xué)模型建立 27
2.1 常用滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)建模方法 27
2.1.1 集中參數(shù)法 27
2.1.2 準(zhǔn)靜態(tài)法 29
2.1.3 準(zhǔn)動(dòng)態(tài)法 30
2.1.4 動(dòng)力學(xué)模型法 31
2.1.5 有限元法 32
2.2 滾動(dòng)體與內(nèi)圈之間接觸模型建立 33
2.3 保持架接觸模型建立 37
2.4 滾動(dòng)體受力分析 39
2.4.1 承載滾動(dòng)體受力分析 39
2.4.2 非承載滾動(dòng)體受力分析 42
2.5 計(jì)算結(jié)果分析 43
參考文獻(xiàn) 47
3 全陶瓷軸承聲輻射模型建立 50
3.1 自由場(chǎng)聲輻射理論 50
3.2 子聲源分解理論 51
3.3 全陶瓷軸承與傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承輻射噪聲計(jì)算結(jié)果對(duì)比與分析 53
3.3.1 單場(chǎng)點(diǎn)處聲壓級(jí)對(duì)比與分析 53
3.3.2 環(huán)狀場(chǎng)點(diǎn)陣列處聲壓級(jí)計(jì)算結(jié)果對(duì)比與分析 56
3.4 不考慮球徑差的內(nèi)圈輻射噪聲貢獻(xiàn)計(jì)算 57
3.5 不考慮球徑差的保持架輻射噪聲頻域分析 60
3.6 不考慮球徑差的滾動(dòng)體輻射噪聲頻域分析 61
3.7 考慮球徑差的內(nèi)圈輻射噪聲分析 63
參考文獻(xiàn) 67
4 全陶瓷軸承輻射噪聲指向性研究 69
4.1 指向性研究意義 69
4.2 場(chǎng)點(diǎn)半徑對(duì)輻射噪聲指向性影響分析 70
4.3 場(chǎng)點(diǎn)軸向距離對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲指向性影響分析 72
4.4 場(chǎng)點(diǎn)頻域結(jié)果變化規(guī)律研究 76
4.4.1 場(chǎng)點(diǎn)半徑對(duì)聲輻射頻域結(jié)果的影響 76
4.4.2 場(chǎng)點(diǎn)軸向距離對(duì)聲輻射頻域結(jié)果的影響 78
參考文獻(xiàn) 80
5 滾動(dòng)體對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲的影響分析 81
5.1 滾動(dòng)體球徑差幅值對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲的影響分析 81
5.2 滾動(dòng)體排列方式對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲分布的影響分析 85
5.3 滾動(dòng)體個(gè)數(shù)對(duì)輻射噪聲分布的影響分析 90
6 工況參量對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲指向性的影響分析 97
6.1 全陶瓷軸承轉(zhuǎn)速對(duì)輻射噪聲指向性的影響分析 97
6.2 軸向預(yù)緊力對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲指向性的影響分析 103
6.3 徑向載荷對(duì)全陶瓷軸承輻射噪聲指向性的影響分析 107
7 全陶瓷軸承-陶瓷電主軸聲輻射實(shí)驗(yàn) 113
7.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 113
7.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與測(cè)量方法 115
7.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與誤差分析 121
7.3.1 7003C全陶瓷軸承實(shí)驗(yàn)測(cè)量與誤差分析 121
7.3.2 7009C全陶瓷軸承實(shí)驗(yàn)測(cè)量與誤差分析 124
編后記 128
展開全部
全陶瓷軸承振動(dòng)與噪聲特性研究 節(jié)選
1 緒 論 1.1 陶瓷軸承的主要性能與分類 軸承常被稱為“機(jī)械的關(guān)節(jié)”，其運(yùn)行平穩(wěn)度、回轉(zhuǎn)精度、振聲特性等性能對(duì)整個(gè)機(jī)械設(shè)備有著至關(guān)重要的影響[1-5]。軸承工業(yè)是國(guó)家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)起著重要的支撐作用。傳統(tǒng)軸承采用軸承鋼作為制造材料，近幾十年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，滾動(dòng)軸承的使用環(huán)境和條件越來(lái)越苛刻，如高速、高溫、腐蝕、強(qiáng)磁性、乏油潤(rùn)滑等惡劣工況，傳統(tǒng)鋼制軸承已不能滿足要求，從而逐漸出現(xiàn)了陶瓷軸承、塑料軸承等非金屬軸承種類。其中陶瓷軸承采用氮化硅、氧化鋯等高性能陶瓷作為材料，這種材料具有很多傳統(tǒng)金屬材料所不具備的優(yōu)良物理、化學(xué)特性，用陶瓷材料制造的軸承具有密度小、剛度大、表面硬度高、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、運(yùn)轉(zhuǎn)精度高等特性，可廣泛應(yīng)用于航空航天、航海、石油、化工、汽車、電子設(shè)備、冶金、電力、紡織、泵類、醫(yī)療器械、科研和國(guó)防軍事等領(lǐng)域，是應(yīng)用新材料的高科技產(chǎn)品。 陶瓷軸承可分為混合陶瓷軸承與全陶瓷軸承兩大類，兩種軸承的共同點(diǎn)在于其滾動(dòng)體均為陶瓷材料制成。陶瓷滾動(dòng)體密度較小，便于在航空航天、航海相關(guān)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)，減少設(shè)備負(fù)荷；陶瓷滾動(dòng)體質(zhì)量小，在高轉(zhuǎn)速下離心力小，提高了軸承承載能力，減小了滾動(dòng)體與軸承套圈間的磨損，延長(zhǎng)了軸承使用壽命。混合陶瓷軸承與全陶瓷軸承的區(qū)別在于混合陶瓷軸承采用陶瓷材料制作滾動(dòng)體，而內(nèi)外圈依然采用軸承鋼制成，而全陶瓷材料的內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體均采用陶瓷材料制成，如圖1.1所示。 （a）混合陶瓷軸承（b）全陶瓷軸承 圖1.1 混合陶瓷軸承與全陶瓷軸承 混合陶瓷軸承制備簡(jiǎn)單，裝配難度小，制造成本較低，生產(chǎn)效率高，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、高速機(jī)床上已得到廣泛應(yīng)用，但由于其采用兩種材料配合制成，運(yùn)行過(guò)程中由于硬度差易產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，在極端工況下其內(nèi)外圈壽命明顯低于滾動(dòng)體，大大降低了運(yùn)行效率，提高了運(yùn)行維護(hù)成本[6-8]。相比而言，全陶瓷軸承制備較困難，現(xiàn)有制造工藝難以滿足高精度批量制造要求，但其材料的硬度遠(yuǎn)大于普通軸承鋼，同種型號(hào)軸承相同工作條件下全陶瓷軸承使用壽命相比于普通鋼制軸承可提高30%。隨著對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承與超高速主軸軸承的要求不斷提高，對(duì)軸承極限轉(zhuǎn)速下的耐高溫性能要求也不斷增強(qiáng)。金屬軸承套圈在高速運(yùn)動(dòng)下受摩擦熱影響產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力與變形量較大，長(zhǎng)期處于高速、高溫工況下外圈會(huì)發(fā)生塑性變形，并*終造成軸承失效、破壞，其抗熱震性差是導(dǎo)致金屬軸承在高速、高溫工況下難以滿足長(zhǎng)時(shí)間工作的主要原因。目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)中軸承長(zhǎng)期工作于高轉(zhuǎn)速、高溫、大溫差的條件下，采用金屬軸承與混合陶瓷軸承難以保持軸承工作精度，保證軸承使用壽命的難度也較大[9]。 同時(shí)，由于工作轉(zhuǎn)速高，設(shè)備維修周期長(zhǎng)，軸承易長(zhǎng)時(shí)間處于乏油狀態(tài)。研究表明，對(duì)帶有金屬構(gòu)件的金屬軸承與混合陶瓷軸承而言，乏油工況下軸承套圈與滾動(dòng)體之間劇烈的摩擦?xí)䦟?dǎo)致溫度迅速升高，滾動(dòng)體與套圈受熱產(chǎn)生明顯形變，軸承游隙減小，易導(dǎo)致軸承摩擦阻力增大，滾動(dòng)體與套圈磨損量增加，工作效率降低，甚至導(dǎo)致軸承抱死，造成重大事故與經(jīng)濟(jì)損失。因此，乏油工況下全陶瓷軸承的服役性能是帶有金屬構(gòu)件的金屬軸承與混合陶瓷軸承難以滿足的。而對(duì)全陶瓷軸承而言，其材料熱變形系數(shù)僅為軸承鋼材料的1/4~1/5，且耐磨性好，在乏油工況下能夠保證較長(zhǎng)的使用壽命。 另外，全陶瓷軸承材料內(nèi)部帶有空隙，可以填充固體潤(rùn)滑劑，因而可采用自潤(rùn)滑手段保證其工作性能[10]，這一優(yōu)勢(shì)使其在不能保證實(shí)時(shí)潤(rùn)滑條件下的服役性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼制軸承。目前全陶瓷軸承在乏油工況下的極限工作溫度已經(jīng)能夠突破1000°C，連續(xù)工作時(shí)間可達(dá)100h。由此可知，相比金屬軸承，全陶瓷軸承在應(yīng)用性能方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。隨著制造水平的不斷發(fā)展，其應(yīng)用前景勢(shì)必更加廣闊[11-13]。因此，全陶瓷軸承的設(shè)計(jì)與加工工藝制定已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究熱點(diǎn)。現(xiàn)階段，用于制備全陶瓷軸承的工程陶瓷材料主要有氮化硅、氧化鋯等，制備工藝為熱等靜壓成型，其優(yōu)點(diǎn)為制備元件密度分布均勻，致密度高，內(nèi)部應(yīng)力小，力學(xué)性能優(yōu)異，便于實(shí)現(xiàn)近凈成型，節(jié)約材料，節(jié)省制備成本。其中氮化硅陶瓷為黑色，氧化鋯陶瓷為白色，全陶瓷軸承保持架材料為膠木或酚醛樹脂，如圖1.2所示。 （a）氮化硅全陶瓷軸承（b）氧化鋯全陶瓷軸承 圖1.2 主要全陶瓷軸承類型 1.2 高速陶瓷軸承的制備技術(shù)研究進(jìn)展 1.2.1 高速陶瓷軸承選用材料研究進(jìn)展 高速陶瓷軸承是指工作轉(zhuǎn)速長(zhǎng)期處于15000r/min以上的陶瓷軸承，其選用材料一般為氮化硅、氧化鋯等工程陶瓷材料。在傳統(tǒng)的加工過(guò)程中，裂紋的形成與擴(kuò)展是工程陶瓷材料以磨削主要加工方式。陶瓷表面易形成諸如凹坑、劃痕和微裂紋等表面損傷。這些表面缺陷在外部載荷的作用下，會(huì)擴(kuò)展形成較大的脆性裂縫，從而導(dǎo)致高速陶瓷軸承的失效，嚴(yán)重降低了使用性能，不能達(dá)到使用要求。因此，提高陶瓷材料的斷裂韌性和強(qiáng)度、改善可加工性能、降低材料缺陷是高速陶瓷軸承制備環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵。 工程陶瓷屬于硬脆性材料，在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生裂紋等缺陷，表面質(zhì)量難以控制。針對(duì)陶瓷材料磨削機(jī)理展開前瞻性研究能夠?qū)Σ牧先コ^(guò)程中存在的問題進(jìn)行分析，對(duì)高速陶瓷軸承加工工藝的優(yōu)化具有指導(dǎo)意義。在這一領(lǐng)域，Azarhoushang等[14]研究了如何控制熱損傷和提高陶瓷材料去除率，大幅度減少正常磨削過(guò)程造成的陶瓷表面缺陷及內(nèi)部裂紋，進(jìn)而有助于改善表面粗糙度。Kumar等[15]發(fā)現(xiàn)磨削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量會(huì)誘發(fā)表層損傷、裂紋擴(kuò)展，進(jìn)而損害工件質(zhì)量。Stojadinovic等[16]對(duì)微切削進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，降低了陶瓷表面裂紋數(shù)量，提高了試件加工質(zhì)量。Ahmad等[17]采用能夠均勻控制的晶粒切削刃分布金剛石砂輪，與傳統(tǒng)金剛石砂輪相比，在相同磨削參數(shù)下，陶瓷表面延性域磨削去除比例大幅度提高。萬(wàn)林林等[18]基于單顆磨粒磨削路徑規(guī)劃和未變形切割厚度建立了工程陶瓷加工表面延性域去除與加工參數(shù)之間的關(guān)系模型并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。朱寶義等[19]運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)仿真模擬高速磨削下單顆金剛石磨粒切削單晶硅的過(guò)程，通過(guò)分析切削、相變、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)并結(jié)合工件表面積的演變規(guī)律研究磨削速度對(duì)亞表層損傷和磨削表面完整性的影響。Liu等[20]基于平滑粒子流體動(dòng)力學(xué)的單粒度劃痕實(shí)驗(yàn)，研究了陶瓷材料磨削去除機(jī)理，包括材料去除過(guò)程，刮擦速度對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響，驗(yàn)證了單顆粒切削深度對(duì)陶瓷韌性-脆性轉(zhuǎn)變臨界條件的決定性作用，并分析了其對(duì)表面粗糙度和磨削力的影響規(guī)律。Tan等[21]利用離散元方法模擬了工程陶瓷材料的力學(xué)行為，并通過(guò)對(duì)磨削過(guò)程的建模仿真，研究了裂縫的萌生和擴(kuò)展。Li等[22]在納米壓痕系統(tǒng)上進(jìn)行了不同深度的單顆粒陶瓷材料納米劃痕試驗(yàn)，建立了基于不同深度的納米劃痕力學(xué)模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的可靠性。 綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)陶瓷材料的增韌與加工方法進(jìn)行了深入分析，并取得了一定的成果。但是對(duì)于工程陶瓷材料去除機(jī)理，目前在裂紋擴(kuò)展與磨削損傷方面的理論分析及仿真手段還不夠完善，且沒有形成檢測(cè)陶瓷表層裂紋的有效方法；傳統(tǒng)宏觀溫度分析及有限元溫度場(chǎng)分析方法不能揭示磨削過(guò)程中因高溫引起工程陶瓷材料表面變質(zhì)層形成機(jī)理，對(duì)磨削特性影響過(guò)程等問題無(wú)法進(jìn)行有效分析；陶瓷材料延性域磨削轉(zhuǎn)變機(jī)制及其關(guān)鍵影響因素還未確定。 1.2.2 陶瓷滾動(dòng)體加工方法研究進(jìn)展 作為陶瓷軸承的重要組成部分，陶瓷滾動(dòng)體的加工精度及表面完整性是影響軸承應(yīng)用性能、使用壽命的關(guān)鍵因素。因此，陶瓷滾動(dòng)體的去除機(jī)理、研磨工藝一直是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。Jiang等[23]和Ranjan等[24]分析得出高溫、高壓條件下，工件、磨料和加工介質(zhì)之間還會(huì)發(fā)生化學(xué)機(jī)械作用。Stolarski等[25]提出陶瓷球表面的材料去除會(huì)隨著壓力和磨料粒度的變化產(chǎn)生刻劃和壓痕兩種形式。Kang等[26]分析得出在陶瓷球的磁性流體研磨拋光過(guò)程中，磨粒嵌入研具表面，與球坯發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，陶瓷球?qū)儆诙w磨損形式。Jha等[27]提出陶瓷球存在二體和三體磨損形式，該磨損形式主要與加工載荷有關(guān)。Umehara等[28]討論了磁性流體研磨過(guò)程中材料去除率、表面粗糙度和球度的改善方法。Childs等[29]研究了磁性流體研磨過(guò)程中球坯的運(yùn)動(dòng)，探討陀螺效應(yīng)對(duì)球運(yùn)動(dòng)的影響及每顆球承受不同研磨負(fù)荷對(duì)球運(yùn)動(dòng)和球與球之間相互作用力的影響。Zhang等[30]分析和觀測(cè)了磁性流體研磨過(guò)程中球面的研磨軌跡，認(rèn)為球面研磨軌跡是一組固定的圓環(huán)，以及球表面形狀誤差與支撐系統(tǒng)的振動(dòng)問題。相對(duì)國(guó)外研究而言，國(guó)內(nèi)對(duì)陶瓷球的加工研究起步稍晚，但也取得了較為顯著的成果。朱晨[31]系統(tǒng)分析了不同研磨方式下球坯表面不同的研磨軌跡分布形式。Lee等[32]采用幾何運(yùn)動(dòng)方程，計(jì)算了V形槽研磨過(guò)程中和偏心盤研磨過(guò)程中，自轉(zhuǎn)角、自轉(zhuǎn)角速度、公轉(zhuǎn)速度的變化。郁煒等[33]認(rèn)為磨損中的精密球體材料去除率不僅與外加載荷和速率的過(guò)程參數(shù)有關(guān)，而且與球、研磨料濃度和加工機(jī)械的物理性質(zhì)、幾何參數(shù)有關(guān)。 國(guó)內(nèi)天津大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、湖南大學(xué)、華僑大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)，以及上海材料研究所、中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院有限公司、洛陽(yáng)軸承研究所有限公司等單位均在研究陶瓷球加工機(jī)理及表面質(zhì)量控制等方面取得了顯著的成果。但在工程陶瓷球的表面質(zhì)量控制及生產(chǎn)效率等方面我國(guó)還與歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家、美國(guó)、日本等存在一定差距。因此，我國(guó)在提高工程陶瓷球表面質(zhì)量及生產(chǎn)效率。研發(fā)新型陶瓷球研磨工藝與方法等方面還需要進(jìn)行深入研究。 1.2.3 陶瓷套圈加工方法研究進(jìn)展 陶瓷套圈滾道的表面粗糙度、滾道曲率及圓度等方面是影響全陶瓷球軸承性能及壽命的重要因素。由于工程陶瓷材料的硬脆特性，不能將鋼制軸承套圈加工工藝完全復(fù)制到陶瓷軸承套圈加工中。因此，如何完善全陶瓷軸承套圈加工機(jī)理，開發(fā)改善陶瓷套圈滾道表面質(zhì)量加工工藝是一個(gè)關(guān)鍵問題。目前，國(guó)外對(duì)于陶瓷套圈滾道加工精度及表面質(zhì)量控制方面已獲得了大量研究成果。但由于技術(shù)封鎖，在該方面的相關(guān)學(xué)術(shù)論文及技術(shù)報(bào)告極為少見。國(guó)內(nèi)在控制陶瓷套圈的表面質(zhì)量的研究方面也取得了一定的成果，目前主要集中在陶瓷套圈加工過(guò)程中的變形、砂輪輪廓精度及超精工藝等對(duì)套圈滾道質(zhì)量的影響等方面。 劉國(guó)倉(cāng)等[34]分析陶瓷套圈車削加工使用傳統(tǒng)三爪夾具存在的問題，設(shè)計(jì)了一種新型的陶瓷套圈車削用內(nèi)夾式浮動(dòng)夾具，并對(duì)夾具的*小夾緊力進(jìn)行計(jì)算。林曉輝等[35]采用綠色碳化物（green carbide，GC）杯形砂輪修整器對(duì)圓弧砂輪進(jìn)行修整，通過(guò)分析杯形砂輪修整器幾何誤差和原理誤差，減小了不同的面形誤差分布，驗(yàn)證了定位傾斜誤差對(duì)非球面加工的影響。張貝等[36]采用磨粒有序排布的釬焊金剛石修整工具對(duì)釬焊砂輪進(jìn)行了修整，并對(duì)砂輪形貌進(jìn)行了觀測(cè)統(tǒng)計(jì)，研究發(fā)現(xiàn)砂輪磨粒的等高性得到明顯改善且避免了磨粒端部的嚴(yán)重鈍化。劉月明等[37]為研究單點(diǎn)金剛石筆的磨損和修整參數(shù)對(duì)磨削工件表面的影響，
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