[发明专利]考虑磨削液润滑影响并联合FFT技术的轴承跑道外圆磨削温度求解方法

权利要求书

1.考虑磨削液润滑影响并联合卷积快速傅里叶变换FFT技术的轴承跑道外圆磨削温度求解方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：将砂轮表面分布的磨粒看成半顶角为θ的圆锥形磨粒，设砂轮表面任意两磨粒的间距为ω；通过单颗磨粒磨削过程受力分析获得任意单颗磨粒磨削时法向磨削力F_ni和切向磨削力F_ti，并基于磨削接触弧区面积内的轴承跑道磨削接触区内平均磨粒数N’，即N'＝l_gB_s/ω²，获得轴承跑道获得的平均法向磨削力F_n和平均切向磨削力F_t，以模拟轴承跑道磨削加工过程的受载过程；

其中，磨削接触弧区面积＝磨削几何接触弧长l_g×砂轮宽度B_s；

S2：基于Hertz接触理论结合法向磨削力F_n获得轴承跑道表面初始压力分布p和初始温度分布T₀，获得磨削液的粘度η_g和密度ρ_g，采用影响系数法ICM并联合FFT技术快速计算轴承跑道外圆磨削弹性变形v^e和热变形v^T；

S3：获得包含砂轮和轴承跑道的几何尺寸、轴承跑道弹性变形v^e、轴承跑道热变形v^T、轴承跑道和砂轮表面形貌的磨削液厚度h；

h(x,y)＝h_c+h_g(x,y)+δ(x,y)+v^e(x,y)+v^T(x,y)

S4：建立考虑轴承跑道弹性变形v^e和热变形v^T及轴承跑道和砂轮表面粗糙度影响的轴承跑道外圆磨削润滑模型，并基于线性迭代法计算磨削液压力分布p_l；

p_l(x_s,y)＝p_l(x_e,y)＝p_l(x,y_s)＝p_l(x,y_e)＝0

S5：基于当前和前一步磨削液压力计算是否满足压力收敛条件，准确判断磨削液压力是否收敛，若不收敛，更新磨削液厚度并返回S4；若收敛，则转入S6；

S6：根据获得的磨削液压力分布，利用有限差分法FDM获得磨削液沿入口方向的压力梯度dp_l/dx和磨削液平均流速u_ave；入口方向为x方向；

S7：基于对流换热模型中对流换热系数h_f定义和磨削液平均流速u_ave，获得轴承跑道外圆磨削对流换热系数新公式，计算磨削液对流换热系数h_fnew；

S8：基于磨削液对流换热系数h_fnew和磨削热量分配原则，计算轴承跑道磨削外圆磨削流入工件的热量分配比R_w和流入轴承跑道热量q_w；

S9：根据流入轴承跑道的磨削热量q_w，利用移动热源法MHSM计算轴承跑道外圆磨削温度T；

S10：基于当前和前一步磨削温度计算是否满足温度收敛条件，准确判断磨削温度是否收敛，若不收敛，更新磨削温度并返回S2；若收敛，则转入S11；

S11：在磨削弧区内对获得的压力分布p_l求积分获得磨削液压力的承载力F_l，判断承载力F_n和法向磨削力是否平衡，若不平衡，更新磨削液厚度h_c并返回至S3；若平衡，直接输出轴承跑道磨削温度T，

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