织物衬垫磨损对自润滑关节轴承动力学的影响

自润滑关节轴承在服役过程中,衬垫的磨损导致自润滑关节轴承内外圈之间产生间隙,自润滑运动副间隙的存在加速了内外圈之间的碰撞以及衬垫的进一步磨损,对自润滑关节轴承的动力学特性产生较大的影响。此外,衬垫的磨损还会导致各构件非线性特性的恶化,降低自润滑关节轴承的稳定性。为研究织物衬垫磨损对自润滑关节轴承动力学响应的影响,文中建立了带间隙的自润滑关节轴承运动副矢量模型。首先,通过修正Lankarani-Nikravesh(L-N)法向接触力模型和改进的库仑摩擦力模型,对内外圈间隙处的碰撞力进行建模;然后,基于牛顿第二定律建立了含间隙的刚柔耦合动力学方程;最后,分析讨论不同织物衬垫磨损量和不同摩擦因数条件下含间隙的自润滑关节轴承传动系统的动力学特性,并利用相图和Poincare映射图分析了自润滑关节轴承的非线性特性。结果表明:随着织物衬垫磨损量的增加,自润滑关节轴承内圈和外圈的动力学行为表现出非线性特性;衬垫磨损量一定时,随着衬垫摩擦因数的增加,系统稳定性得到提高,抑制了混沌现象的发生。

基于TRIZ理论的新型关节轴承节点的研究

传统的关节轴承节点,具备面内和面外转动性能,基本可解决大部分钢结构建筑的卸力要求。以TRIZ理论为指导,迅速揭示设计的主要矛盾,激发新的创意和解决方案,通过对传统关节轴承节点设计技术的改进与创新,创新研制出一种刚铰接可切换的新型关节轴承节点,满足某些大型钢结构建筑的特殊连接需求,并形成自主知识产权与标准规范,对助力各类高、大、长、斜等结构特异建筑结构设计方案的实现形成安全可靠的技术支撑。

自润滑关节轴承成形技术研究进展

为缓解关节轴承成形过程中因应力集中导致的衬垫损伤和废品率高等问题,研究人员分析了关节轴承在模具挤压合套过程中的塑性变形规律、应力分布、内外圈游隙与挤压力的关系,以及内外圈尺寸形状对成形的影响。大量研究者通过关节轴承挤压成形的有限元模拟获得了不同条件下挤压成形关节轴承的试验数据,为试验提供理论支持与指导。综述了基于模具挤压合套和无模具装配技术的研究进展,讨论分析了模具内腔形状和外圈坯料尺寸对成形过程和成形后关节轴承力学性能、寿命等方面的影响。同时提出整体式关节轴承新型成形技术的研究发展方向,为关节轴承制造工艺全过程一体化联动调控理论与技术发展提供了参考。

非钢制关节轴承制造材料研究进展

随着对关节轴承性能要求的不断提高,寻找新材料替代钢材制备高性能的关节轴承已经成为一个重要研究方向。对非钢制关节轴承内外圈材料及其处理工艺、衬垫和涂层材料进行了详细介绍,针对非钢制关节轴承内外圈材料存在铝合金加工难,钛合金成本高和自润滑层存在摩擦磨损性能较低的问题,提出具有优异摩擦性能,力学性能好、耐腐蚀、易加工的内外圈材料和制备工序简单、低摩擦、高寿命的自润滑层材料是未来非钢制关节轴承材料的发展方向。

Si_(3)N_(4)陶瓷关节轴承内圈外球面磨削研究

为探究氮化硅陶瓷关节轴承内圈外球面精密范成磨削方法,以表面粗糙度为主要评价指标,用立式五轴加工中心进行正交试验,确定各磨削参数对其表面粗糙度的影响顺序;再通过单因素试验探究磨削参数对其表面质量的影响规律,并用粒子群算法对陶瓷关节轴承内圈磨削表面粗糙度进行回归预测,最终获得最佳加工工艺参数。结果表明:砂轮粒度与砂轮进给速度对氮化硅关节轴承内圈外球面磨削表面的粗糙度影响最显著,砂轮线速度次之,工件线速度影响最小;陶瓷轴承内圈外球面表面粗糙度随进给速度的提高而增大,随砂轮线速度、工件线速度的提高先减小后增大。模型的预测值与实际测量值相对误差小于5%,表明该模型的预测效果较好,为实际加工选取磨削参数提供了理论依据。

带环槽自润滑关节轴承安装固定与推出仿真分析

该文利用ABAQUS仿真软件进行带环槽自润滑关节轴承安装与质量检测过程的有限元分析,在该平台建立相关仿真模型,设置分析参数后进行装配的模拟过程,分析轴承压装、翻边及推出过程中不同位置时的应力、应变及径向位移分布情况,得到压装力、翻边力及推出力随位移变化的曲线。该文以MS14101-6轴承为研究对象,并针对仿真结果综合评价关节轴承的安装质量,确定轴承外圈与轴承座之间的过盈量、摩擦系数及轴承座材料对压装力和翻边力的影响。

国内外航空高速轻载自润滑关节轴承性能对比

为探寻高性能自润滑关节轴承受制于进口的原因,以国内外航空高速轻载自润滑关节轴承为对象,开展了轴承功能和性能验证工作,结果表明:进口轴承内圈球面的表面粗糙度较低,衬垫的聚四氟乙烯质量分数较高,球面摩擦副贴合状态较好,摩擦磨损性能更优。

CESSNA172型飞机副翼拉杆关节轴承失效分析

CESSNA172型飞机副翼拉杆关节轴承作为控制副翼偏转的重要的传动部件,时常在服役过程中存在磨损失效的现象,从而直接影响飞行过程中副翼的操控性能。该文采用体视显微镜、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱仪(EDS)等摩擦学测试方法,选取服役过程中失效的CESSNA172型飞机副翼拉杆关节轴承进行失效分析,探究其失效原因与失效模式。结果表明,轴承外圈上复合织物材料的磨损损伤是关节轴承失效的根本原因;轴承内圈和复合织物层的摩擦行为表现为聚四氟乙烯(PTFE)转移膜的持续生成、剥落、挤出与再生;此外,受服役载荷作用,外圈复合织物层在不同圆周位置表现出不同程度的磨损损伤;轴承的磨损机理为疲劳磨损、黏着磨损以及一定的磨粒磨损和氧化磨损。

关节轴承装配状态对无载启动力矩的影响

为研究某关节轴承装配状态对无载启动力矩的影响,采用Abaqus软件建立装配关节轴承有限元模型,分析螺栓拧紧力及卡盘与外圈装配形式等2个装配因素对无载启动力矩的影响。结果表明:随着螺栓拧紧力的增大,轴承的无载启动力矩增大,且摆动过程中无载启动力矩的波动增大;卡盘与关节轴承外圈装配状态由间隙配合到过盈配合时,轴承无载启动力矩明显增大,且摆动过程中无载启动力矩的波动增大。试验证明,在关节轴承尺寸一致的情况下,通过控制关节轴承与卡盘装配时的螺栓拧紧力以及外圈与卡盘的装配间隙尺寸,可将关节轴承的无载启动力矩及其摆动时的波动保持在一定的范围内。

某重型越野车用球头杆端关节轴承开发

针对某重型越野车的恶劣工况要求,设计了全新的独立悬挂用球头杆端关节轴承。介绍了该球头杆端关节轴承的摩擦副、材料、产品结构、密封方式、安装方式、加工难点以及承载能力、摆角的校核和有限元分析等。该轴承适用于全天候重载、大摆角和高频冲击等恶劣工况的重型越野车辆。

内圈剖分型关节轴承游隙测量技术研究

针对内圈剖分型关节轴承的径向游隙在国内外均无该结构产品测量方法及相关标准,结合产品结构特点以及传统测量方法可能存在测量影响因素,开展对内外套圈球径尺寸、内外套圈球面轮廓测量分析,得出该结构轴承不能采用理论径向游隙进行测量。结合产品结构特点设计测量径向游隙装置,运用多系列轴承实测径向游隙值与理论径向游隙值数据的比对分析法,得出理论与实测存在差值。经研究分析确立内圈剖分型轴承径向游隙应以实测值为基础值;同时通过内外圈球面轮廓测量分析以及轴承数据分析比对验证,提出了游隙批量配套控制方案,规范了内圈剖分型关节轴承径向游隙实测方法,明确了产品质量状态。

关节轴承密合度无损测量技术应用

本文针对传统关节轴承密合度测量方法存在测量过程干扰因素多、成本高、测量结果误差大等缺点,利用工业CT,提出了密合度无损检测方法,并从测量结果准确性、周期、成本等方面进行比较。结果表明:该方法具有测量精度高、效率高、减少轴承破坏、节约成本等优点,可提高轴承产品质量的稳定性。同时,可对关节轴承密合度的测量方法进行补充。

自润滑关节轴承磨损寿命研究方法现状与展望

自润滑关节轴承是依靠内外圈间的固体润滑材料实现润滑的一类关节轴承,其最主要的失效形式为磨损失效,对其磨损寿命的研究方法可分为基于计算机的数值计算和基于试验机的直接测试两大类。首先综述了目前应用最多的3种自润滑关节轴承寿命预测数值计算方法,包括有限元分析法、分子动力学法、人工神经网络方法,重点介绍了这几种方法的原理、主要研究方法和目前的研究现状。然后,总结了试验测试方法的主要研究内容,关节轴承磨损寿命试验机的研发是进行试验测试的前提,自润滑关节轴承磨损寿命分布规律是试验研究的主要内容,加速寿命试验是自润滑关节轴承试验最常用的手段。由此,分别从自润滑关节轴承磨损寿命试验机研发、自润滑关节轴承磨损寿命试验、加速试验在自润滑关节轴承试验研究中的应用等3个方面,探究了自润滑关节轴承磨损寿命直接试验方法的研究现状。最后展望了自润滑关节轴承磨损寿命研究的发展趋势。

基于CNN和LSTM的航天用涂层型自润滑关节轴承寿命预测及可靠性评估

为探索适用于涂层型自润滑关节轴承的寿命预测和可靠性评估方法,提出一种基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)神经网络的轴承剩余寿命预测模型。首先利用CNN对关节轴承的摩擦扭矩信号进行失效特征提取,然后将通过主成分分析(PCA)和滤波处理后的扭矩信号输入LSTM神经网络中进行训练,得到涂层型自润滑关节轴承寿命预测模型,可实现对轴承剩余寿命的准确预测。最后,基于加速寿命试验数据,采用两参数Weibull分布模型对涂层型自润滑关节轴承的服役可靠性进行评估,结果表明涂层型自润滑关节轴承在轻载低频工况下能够维持在高可靠性水平(90%)下进行长时间稳定服役。

大型飞机增升装置关节轴承摩擦特性试验研究

为对民机增升装置关节轴承的摩擦特性进行研究,提出了一款关节轴承摩擦性能测试装置,介绍了试验装置的结构特点和摩擦力矩测量原理。试验采用了一款与增升装置使用的关节轴承结构形式相近的自润滑关节轴承,通过试验装置测试了自润滑关节轴承的启动摩擦力矩,并对不同转速、摆角和径向载荷下不同型号自润滑关节轴承的摩擦力矩进行测试,分析了这些因素对自润滑关节轴承摩擦性能的影响。研究结果表明,低速范围内转速对自润滑关节轴承摩擦性能的影响不大,等效摩擦系数随着载荷增大而减小,随着摆角、轴承尺寸增大而增大。

关节轴承安装工具关键特征仿真研究与试验验证

本文主要以关节轴承UC6-GJB269-87/5安装在材料为30CrMnSiA的基座零件上为研究对象,基于有限元环境,采用不同规格的安装工具进行轴承收口仿真分析,研究关节轴承对收口工具的敏感性,得到最佳收口工具参数,并进行实物试验验证。试验结果和仿真结果基本相符,验证了理论分析的正确性,也为实际工程中关节轴承的收口提供了重要的理论支撑。

倾斜钢柱万向关节轴承设计分析及施工技术

传统的建筑结构钢柱与屋面钢结构的连接通常为刚性连接或者螺栓铰接,不仅影响建筑结构的美观性,而且在应对风荷载及地震作用等动荷载的情况时,其受力及变形较大。因此,万向关节轴承也逐渐应用于各种体育场馆等民用建筑结构的设计中。在考虑结构自重、风荷载及地震作用等各种作用下的力学性能的变化,采用Abaqus计算软件对万向关节轴承的拉载及压载进行拉载及压载模拟分析,其结果满足设计及相关规范要求。同时研发一种含关节轴承的斜钢柱安装装置,提高安装的精度及效率。

关节轴承轴向间隙机上原位测量装置设计

面向维修过程中飞机机体关节轴承轴向间隙的测量需求,设计了一款高精度机上原位测量装置。利用其定位机构将轴承外圈和内圈相对位置调正并夹紧,使两者同心。通过微型伺服减速电动机驱动滚珠丝杠,带动轴承内圈相对于外圈沿轴承的轴向作平移运动,利用精密力传感器限制施力幅值,据此确定左右两个极限位置,利用高精度位移传感器测得这两个位置的距离(即关节轴承的轴向间隙)。该装置结构紧凑、精度高、使用方便,可用于飞机结构及其他产品上关节轴承轴向间隙的机上原位测量。

一例飞机用关节轴承生产电镀废水处理工艺

对飞机用关节轴承的电镀废水进行分类收集和分质处理,主要处理方法为化学沉淀法和生化法。采用该工艺处理后,总铬、六价铬和总锌的去除率分别为76.7%、100%和98.7%,出水水质满足《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)表2和《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)三级的要求。

关节轴承寿命试验机在线磨损量检测综合误差建模

为了提升关节轴承寿命试验机在线磨损量检测的精度,以自制的关节轴承寿命试验机为研究对象,对寿命试验机磨损量检测系统进行了分析和建模。介绍了关节轴承磨损量在线检测原理,分析了影响磨损量检测精度的误差因素。然后以多体系统运动学理论为基础,建立了关节轴承寿命试验机磨损量检测系统综合误差模型。通过实验检测得到磨损量检测系统由于载荷变化而产生的磨损量检测误差(简称载荷误差),并依据上述实验参数,采用有限元仿真的方法对载荷误差实验工况下的综合误差模型进行了验证。实验与计算结果表明,实验值与计算值最大相差0.028mm,除基准值外两者最小误差为0.012mm。计算值与实验值较为接近,验证了此工况条件下多体综合误差模型的正确性。