“背对背”圆锥滚子轴承在碎浆机设计中的应用

在水力碎浆机使用过程中,由于轴承损坏频繁,使用寿命短,维修更换困难,严重影响了其使用性能。阐述了“背对背”圆锥滚子轴承在水力碎浆机中的应用,为解决水力碎浆机轴承易损这一技术难题提供了一种新的方法。

基于非线性弹簧的圆锥滚子轴承建模与分析

为解决风机主轴承滚动体数目多、尺寸大,进行有限元分析计算量大、收敛困难的难题,提出一种基于非线性弹簧的圆锥滚子轴承有限元等效模型,滚动体沿轴线方向分片,各分片与滚道接触以及球基面与挡边接触的“载荷-变形”关系采用弹簧单元等效模拟,等效弹簧的刚度通过赫兹接触理论确定。以某兆瓦级风机主轴承为例分析了该模型滚动体载荷分布及套圈整体变形,并与实体滚动体接触分析计算结果进行了对比。结果表明:基于非线性弹簧的等效模型能准确反映轴承内部载荷分布及整体变形情况,大大缩减计算量,为风机圆锥滚子主轴承的设计与分析提供了理论依据和指导。

大跨距双列圆锥滚子轴承热态特性

针对摩擦发热会影响轴承寿命的问题,基于滚动轴承动力学理论,建立了考虑滚子修形的重载特种车辆用大跨距双列圆锥滚子轴承动力学分析模型和精细化轴承功耗数学模型,研究结构、工况参数对轴承摩擦功耗的影响规律,并对滚子与套圈的内滚道、外滚道和大挡边之间的接触温度特性进行分析。研究结果表明:转速、径向载荷增大以及内滚道倾角减小,滚子与挡边、滚道接触区最大温度均增大,且挡边接触区最大温度增大速率较快。轴向载荷增大会使受压侧受载最大滚子与套圈大挡边、滚道接触区最大温度均增大,套圈大挡边接触区最大温度增大速率较快;放松侧温度也增大,但增大速率较慢;倾覆力矩会导致两列滚动体温度产生差异,选择合适的跨距可以减小倾覆力矩对轴承温度的影响。

圆锥滚子轴承套圈辗扩成形有限元模拟

环件辗扩是轴承套圈的主要成形方法,加工质量直接影响轴承的使用性能。以圆锥滚子轴承为例,基于DEFORM建立套圈径向辗扩有限元模型,通过试验验证了模型的正确性,并分析了初始辗扩温度、芯辊进给速度和主动辊转速对套圈等效应变和温度的影响,结果表明:初始辗扩温度、芯辊进给速度增大,套圈等效应变减小;主动辊转速增大会使套圈等效应变增加;芯辊进给速度和主动辊转速增大,套圈温度升高且温度分布更均匀。

支承立轧辊的双列圆锥滚子轴承疲劳寿命计算方法研究

以立轧辊及其支承的双列圆锥滚子轴承为研究对象,通过力学分析,构建了一种针对立轧双列圆锥滚子支承轴承受力进行计算的力学模型。通过对轴承滚子接触受力与局部变形的分析,建立了复合载荷作用下轴承载荷分布与疲劳寿命的计算方法。以一个具体立轧机的立辊支承轴承为算例,深入研究了轴承的轴心位移和滚动体受力变化规律。在此基础上,对轧制过程中钢坯变形与轴承受力进行了耦合计算,研究了若干工艺参数对滚子接触应力和轴承寿命的影响规律。研究发现,轴心轨迹为不规则的椭圆,滚子与内圈挡边的接触力很小,内滚道与滚子的最大接触应力略大于外滚道。随着侧压率、钢坯厚度、钢坯宽度以及立辊半径的增加,滚子的最大接触应力逐渐增大,轴承的疲劳寿命逐渐减小。在主要轧制参数中,侧压率和钢坯厚度的影响更为显著。轴承两列的载荷差值随复合载荷的增大而增大,从而导致了轴承整体寿命的降低。

风机增速箱圆锥滚子轴承疲劳寿命分析

以某4.5MW风机增速箱圆锥滚子轴承3171为研究对象,基于增速箱输入轴的LDD载荷谱,研究了滚子载荷分布和应力分布情况,运用加权平均法计算分析了圆锥滚子轴承的等效载荷分布和等效转速,依据滚动接触疲劳理论计算研究了圆锥滚子轴承疲劳寿命。建立Romax仿真模型,分析了扭矩、转速、预紧量对圆锥滚子轴承疲劳寿命的影响,结果表明,扭矩对轴承寿命的影响规律呈S型曲线变化趋势,转速对轴承寿命的影响规律呈反比例曲线变化趋势,随着预紧量的增加,轴承的寿命先增大后减小。轴承的疲劳寿命的计算值为1.77×10~6h,Romax仿真值为2.05×10~6h,相对误差为13.7%,轴承寿命超过了20年,满足使用要求。

大型圆锥滚子轴承套圈碳氮共渗工艺优化

碳氮共渗工艺可以大幅提升轴承疲劳寿命,但在商用车轮毂轴承上的研究还较少。采用工艺试验的方法,分析对比不同温度、碳势、NH_(3)流量和工艺时间对33022圆锥滚子轴承的渗层深度和表面硬度的影响,得到了最佳工艺参数:强渗阶段,温度为860℃,NH_(3)流量为2.5 L/min,碳势为1.2%,时间为330 min;扩散阶段,温度为860℃,NH_(3)流量为2.5 L/min,碳势为1.0%,时间为60 min;保温阶段,温度为820℃,NH_(3)流量为2.5 L/min,碳势为1.0%,时间为60 min。工艺优化后,测量碳氮共渗后的轴承尺寸、表面组织和硬度,均能满足产品技术要求;轴承疲劳试验结果表明,相比于常规马氏体淬回火热处理工艺,碳氮共渗处理后的轴承寿命由2L_(10)提升至5L_(10),有效提高了轴承的疲劳寿命。

风电主轴配对单列圆锥滚子轴承工作游隙分析

[目的]单列圆锥滚子轴承双支撑的主轴系结构在风电机组中得到了广泛的应用,确定合适的轴承工作游隙,对轴承和主轴系的可靠运行至关重要。[方法]以某中速永磁风电机组主轴系为研究对象,建立了轮毂、主轴、上风向轴承和下风向轴承一体化的动力学分析模型;计算得到了不同轴向游隙下,轴承滚道寿命、承载区域以及最大接触应力的变化趋势。[结果]确定了配对单列圆锥滚子轴承理想的轴向工作游隙范围为-0.74~-0.3 mm。[结论]研究结果对轴承和主轴系的可靠运行具有重大意义,为配对单列圆锥滚子轴承轴向工作游隙的确认提供了方法和参考。

基于Romax柔性模型的风电主轴圆锥滚子轴承接触应力和疲劳寿命分析

风电机组轴承是高性能风机的核心部件,为了开发更高性能的风电机组轴承,需要对轴承的性能与寿命做出合理评价。基于轴承经典理论和软件仿真分析的结果,提出一种评价轴承性能指标的新方法。利用Romax软件搭建风机传动链柔性模型,以实际服役的风机机型为载体,在充分考虑风机所受复合载荷的前提下,分析滚动体修型量对于风机主轴轴承服役性能的影响。结果表明:所提方法能够考虑到轴系各部件的变形对于轴承滚动体载荷的影响,同时计算出较为合理的轴承风载合成寿命。对于滚动体不同修型量的比较,过小的修型量会导致应力集中,过大的修型量会造成接触区域变短,合适的修型量需要根据轴承受力情况具体分析。

GCr15轴承钢圆锥滚子理化性能研究

本研究旨在探索更大尺寸GCr15轴承钢圆锥滚子的理化性能,为轴承零件选材和扩大GCr15轴承钢应用提供参考。通过GCr15轴承钢圆锥滚子理化性能研究,有效直径35mm的圆锥滚子表层显微组织、表层硬度、心部显微组织均符合标准推荐要求,心部硬度低于标准推荐值59HRC的区域径向尺寸占比25.37%,轴向尺寸占比39.37%,其中低于淬硬值58HRC的区域径向尺寸占比12.11%,轴向尺寸占比23.36%。为满足标准推荐值要求,GCr15轴承钢圆锥滚子可选材应用尺寸到有效直径为26.12mm;为满足淬硬值需要,GCr15轴承钢圆锥滚子可选材应用尺寸到有效直径为30.76mm。在满足使用要求的前提下,用户和制造厂可协商确定更大尺寸的应用,以获得良好的性价比。

TBM盘形滚刀用圆锥滚子轴承设计及失效分析

TBM盘形滚刀用圆锥滚子轴承在隧道挖掘工程中扮演着关键角色,是破岩作业中的核心部件,由于依赖进口,价格昂贵且供货周期长。针对这一问题,开发了LYKJ749X22轴承,该轴承采用小角度外圈滚道设计,具有抗疲劳、刚性好、抗变形性能以及良好的径向承载能力。为使轴承在冲击负荷下不易破损,内外圈体设计为表面硬、心部软,采用含铬、镍、钼等合金元素的渗碳钢材料。结构设计上,以降低表面压力并使其分布均匀为目标,采用凸度结构设计,并通过有限元分析确定合理的凸度组合,也分析了轴承的密封及其润滑、失效等情况,并针对各种问题提出了改善对策。这些研究为TBM盘形滚刀用圆锥滚子轴承的设计、制造和应用提供了重要的参考。

地铁齿轮箱圆锥滚子轴承加强型保持架设计与分析

圆锥滚子轴承在地铁齿轮箱中应用广泛,圆锥滚子轴承可承受径向力、轴向力以及联合负荷等工况。如何设计好一款更耐用和更耐振动冲击的圆锥滚子轴承,除了要考虑轴承接触面(内圈、外圈和滚子)的材料和热处理外,更重要的还要考虑保持架的加强型设计方案,本文通过分析轴承的失效模式和原因分析,针对圆锥滚子轴承的保持架材料、保持架受力仿真分析和保持架对比试验等内容对保持架的加强型进行了探讨说明,证明加强型保持架更能满足地铁列车齿轮箱的运行条件。

圆锥滚子轴承保持架断裂行为研究

本文利用有限元软件,对某变速箱31311圆锥滚子轴承保持架进行整体动力学分析。同时,在保持架最大等效应力处引入裂纹,并基于Gurson-Tvergard-Needleman(GTN)细观损伤模型,研究其断裂行为。结果表明:该方法可为其断裂分析和预测提供参考。

基于Workbench的圆锥滚子轴承优化设计

本文以汽车变速器中所用圆锥滚子轴承28680为研究对象,建立以滚子穴径、圆锥滚子轴承滚子凸度量及滚子球基面和内圈挡边的接触点位置为影响因素,以轴承滚子的等效应力为目标函数的优化模型,基于正交试验和有限元仿真分析对圆锥滚子轴承的滚子结构参数进行优化设计,通过极差分析影响性能的主要因素和次要因素。结果表明滚子穴径越小、接触点位置越远离中点,有利于减小轴承滚子等效应力,滚子凸度量应该在合理的区间中取最优参数。

采煤机截割部双列圆锥滚子轴承初始游隙计算分析

计算分析了内圈过盈配合和内外圈温差对双列圆锥滚子轴承轴向游隙的影响,得到了由于内圈过盈配合和内外圈温差导致的轴向游隙减小量,以某型采煤机截割部双列圆锥滚子轴承为具体计算对象,计算得到了适合于采煤机截割部工况的轴承最佳轴向初始游隙值,为双列圆锥滚子轴承初始游隙的确定提供了参考依据。

圆锥滚子轴承接触分析

使用切片方法对单个滚子/滚道接触对进行数值计算,并以此为基础对圆锥滚子轴承进行总体接触受力和变形分析.根据变形协调和力平衡条件,建立了对轴承总体进行接触分析的数学模型,该模型是一个方程组,通过数值方法求解该方程组,完成对轴承总体的分析与计算.以文中方法为基础,编写了对圆锥滚子轴承进行受力分析的软件,并以实例进行了验证.

圆锥滚子轴承径向刚度的计算方法研究

指出了目前滚动轴承刚度计算方法存在的问题,对圆锥滚子轴承载荷分布进行了分析;通过Hertz理论得出了沿圆锥滚子母线方向的弹性变形量表达式;根据Dowson-Higginson油膜厚度公式得出了沿圆锥滚子母线的油膜厚度表达式;推导出考虑油膜厚度时计算圆锥滚子轴承径向刚度的数学公式。实际算例结果表明:当径向载荷不高的情况下,油膜的存在对轴承刚度影响较大,实际计算中不应忽略;随着径向载荷的增大,油膜对轴承刚度的影响逐渐减弱。

双列圆锥滚子轴承滚子大端-引导边润滑接触分析

针对铁路客车中使用的双列圆锥滚子轴承,发展了一个系统的计算模型以模拟滚子大端与引导边间的润滑接触状态.首先通过理论分析确定滚子大端与内圈挡边的接触点位置和滚动体的自转与公转转速,分别得出二者在接触点的滑动速度;然后考虑滚子的离心力,通过求解内圈位移控制方程,计算轴承的载荷分布,并分别求出滚子与外滚道、内滚道以及引导边的作用力;最后建立润滑分析模型,对圆锥滚子大端与引导边的接触进行润滑分析计算,实现滚子大端与引导边接触的润滑模拟,并研究了滚子大端球面半径、工况条件等对润滑性能的影响.

基于BP神经网络的圆锥滚子轴承故障诊断

圆锥滚子轴承在旋转机械中应用较为广泛,其故障对整机的运行状态将造成极大的影响,因此对其进行故障诊断十分必要。文中提出了基于神经网络的圆锥滚子轴承故障诊断方法。利用小波包分解对轴承的振动信号进行分析,将分解后得到的小波包能量矩归一化处理后作为特征向量,用标准数据的特征向量构成的训练样本对BP神经网络进行训练和测试,达到误差要求后,用该网络对圆锥滚子轴承的故障仿真实验数据进行故障诊断,诊断结果在误差范围内,达到故障诊断目的,验证了该方法在圆锥滚子轴承故障诊断中的有效性。

双列圆锥滚子轴承拟静力学分析

为了研究风电设备中双列圆锥滚子轴承的拟静力学特性及寿命情况,提出了一种基于坐标向量运算的分析模型,该模型将坐标向量和旋转矩阵应用于传统的拟静力学分析,能够准确、快速得到实际复杂工况下轴承内部载荷分布和轴承疲劳寿命。通过将该模型应用于某型号3 MW风电主轴承,得到了极限载荷工况下圆锥滚子与内、外圈滚道和内圈挡边的接触载荷分布曲线,确定了极限载荷工况中不同倾覆力矩下的圆锥滚子受力曲线,并得到了轴向游隙为-0.25~0.25 mm时,轴承整体寿命变化曲线,确定了最佳寿命时轴向游隙为-0.025 mm。