变桨转盘轴承额定疲劳寿命计算

提出了特大型双排四点接触球转盘轴承在径向、轴向载荷和倾覆力矩联合作用下疲劳寿命的计算方法,基于静力学建立了变桨轴承载荷分布的分析模型,得到轴承在不同游隙及载荷下的接触载荷,然后根据Lund-berg-Palmgren理论,计算出各个套圈的当量滚动体载荷,由套圈的额定滚动体载荷和当量滚动体载荷计算出各个沟道的额定寿命,进而计算得到变桨轴承内、外圈的疲劳寿命及整个轴承的疲劳寿命,并分析了轴承额定寿命与轴承游隙及沟曲率半径之间的关系。结果表明:随着轴承负游隙绝对值增大,轴承额定寿命先增大后减小;轴承沟曲率半径系数越大,疲劳寿命越小。

负游隙对四点接触转盘球轴承摩擦力矩影响研究

根据建立的摩擦力矩模型,分析了四点接触转盘球轴承的负游隙与摩擦力矩间的关系,并通过试验对理论分析结果进行了验证。研究结果表明:轴承的负游隙越小,轴承的摩擦力矩越大,并且增幅越来越大。拟合出了摩擦力矩与负游隙间的关系式,解决了实际应用中轴承负游隙难以测量的问题。

非对称接触角对四点接触球转盘轴承静动承载能力的影响

基于Hertz接触理论和滚动轴承设计方法建立非对称接触角双排四点接触轴承的计算模型,并通过数值计算法精确获得不同非对称接触角下轴承的载荷分布和静动承载能力曲线。结果表明:随接触角增大,轴承的最大接触载荷先减小后增大,在接触角为45°时轴承的最大接触载荷最小;非对称接触角对轴承的静动承载能力有显著影响,在轴承正常工作区域,随着非对称接触角α_(01)增大,轴承的静承载能力下降,轴承动承载能力先增大后减小;以轴承静承载能力为选型指标可取非对称接触角α_(01)=35°,α_(02)=55°,以轴承动承载能力为选型指标可取对称接触角α_(01)=α_(02)=45°。

双排四点接触球转盘轴承的有限元分析

针对转盘轴承在受载时不再遵循刚性套圈假设这一实际情况,利用有限元分析软件ANSYS建立了双排四点接触球转盘轴承的实体有限元模型。根据转盘轴承的实际工况设置了模型的边界条件,通过求解计算得到了转盘轴承内部的受力状况,并将本文的计算结果与基于刚性套圈假设数值计算结果进行了比较。结果表明:采用有限元方法得到的结果中有更多的钢球受载,且钢球与滚道之间的最大接触应力值有所降低。这归因于有限元方法将套圈看作是弹性体,在转盘轴承受到外部载荷作用时套圈将发生径向平面内的结构变形。有限元方法得到的结果更加符合转盘轴承的实际受力状况。

一种四点角接触转盘轴承滚珠直径计算方法

游隙对转盘轴承的承载能力、回转灵敏性、寿命、振动特性等具有重要的影响,目前通行控制游隙的方法是在装配时选配合适尺寸的滚珠,通过多次装拆、选配直至测量轴向游隙达到要求,工作量大、效率低、精度差。文章提出一种基于光栅的四点角接触转盘轴承径向游隙测量方法,并根据此径向游隙和滚珠与滚道接触的几何学关系推导出一定游隙下滚珠直径的预测公式。该方法特别对于游隙控制精度要求较高的风电转盘轴承的装配具有重要意义。

四点接触球转盘轴承中几何参数对摩擦力矩的影响

介绍了四点接触球转盘轴承中产生摩擦的各个因素,在此基础上给出了球与沟道间摩擦力矩的理论计算公式,分析了初始接触角、沟曲率半径系数、钢球直径、游隙对四点接触球转盘轴承钢球与沟道间摩擦力矩的影响,认为四点接触球转盘轴承的初始接触角为50°～60°,沟曲率半径系数为0.53～0.54,游隙为-0.01～0.01mm,同时选择较小的钢球直径,有利于减小轴承的摩擦力矩,降低轴承的发热量,提高轴承的使用寿命。

转盘轴承实验台模型的建立

为研究转盘轴承的寿命及可靠性,设计研制出转盘轴承实验台,为实现在较低计算成本、较高计算精度下对系统模型进行仿真研究,提出基于SimMechanics模块搭建实验台仿真模型。仿真模型是在有限元计算的基础上,将实验台结构简化为线性弹簧,将转盘轴承简化以进行仿真研究,并与采用经验公式、有限元模型不同方法进行对比。仿真结果表明:SimMechanics仿真模型的精度不及有限元模型,但误差在10%以内,仿真模型实现了机械系统与控制系统在同一仿真环境中搭建,并且仿真模型的计算成本远小于有限元模型。

单排四点接触球转盘轴承球径影响分析

在单排四点接触球转盘轴承内、外圈结构尺寸固定的情况下,就球直径对轴承性能的影响进行分析。首先对该轴承的最大接触载荷、最大接触应力和疲劳寿命进行了理论分析计算,然后通过建立转盘轴承整体有限元模型和局部有限元模型进行数值分析,并搭建了试验台对有限元模型加以验证。理论分析及有限元分析表明了相近的趋势:随球径的增大,单个球上的载荷增大,球的最大接触应力减小,有利于提高转盘轴承静承载能力和疲劳寿命。

单排四点接触球转盘轴承径向与轴向游隙关系的探讨

通过数学推导得出单排四点接触球转盘轴承的径向游隙和轴向游隙的计算关系式,并结合实例进行了计算,最后讨论了实际加工中该关系式的应用。

大型双排四点接触球轴承摩擦力矩特性研究

在双排四点接触球轴承静力学分析基础上,建立轴承滚动体与滚道间摩擦力矩的数值计算模型,并对载荷工况、轴承几何参数与摩擦力矩之间的关系进行理论分析。分析结果表明,双排四点接触球轴承在较小的倾覆力矩工况下运行,轴承初始接触角约为50°,沟曲率半径系数为0.53~0.54,游隙取0~-0.05 mm,同时选择较小的节圆直径,有利于减小轴承滚动体与滚道间摩擦力矩,降低轴承磨损量,延长轴承使用寿命。

风力发电机变桨轴承的力学性能分析

由于变桨轴承变桨速度非常慢,分析变桨轴承只需分析其在静态下的受力情况。应用滚动轴承负荷分布理论,对双排四点接触球转盘轴承的两排钢球在轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩作用下的负荷分布进行了计算,叠加得到每排钢球在三种载荷综合作用下的负荷分布情况以及每个钢球承受的载荷值,确定受载最大钢球的位置。分析初始接触角,内、外沟曲率半径系数,钢球个数与钢球直径组合对负荷分布的影响,并对变桨轴承的强度进行校核分析。

高速CT机主轴承

目前主流CT机的主轴承为钢丝滚道轴承和等截面薄壁轴承,在分析这两种轴承结构特点的基础上,提出了一种双列角接触球转盘轴承结构的新型CT机主轴承,并对比分析了上述3种CT机主轴承的特点。

球柱联合转盘轴承静承载能力的计算

根据滚动体的受力和变形关系,建立了轴向力、径向力及倾覆力矩作用下球柱联合转盘轴承的力及力矩平衡方程。计算了在联合载荷作用下轴承的载荷分布、各排滚动体的最大接触载荷及轴承中滚动体的最大接触应力,对轴承的静强度进行了校核。通过实例计算结果表明,利用这种方法更有利于转盘轴承的选型及轴承参数的优化。

推力角接触球转盘轴承装球塞的结构优化

针对推力角接触球转盘轴承装球塞引起的轴承异响、噪声大等问题,对现有装球塞进行结构改进。现有螺纹装球塞内端面与轴承滚道存在落差,钢球滚动时出现碰撞,轴承长期使用后,装球塞易错位。改进后的装球塞为锥销插锁式结构,通过定位锥销使装球塞与轴承内座圈成为一体并进行加工,保证滚道的连贯性和一致性。定位锥销同时限制了装球塞的圆周运动和轴向运动2个自由度,为优化定位锥销自身移动,设计了垫片和螺钉结构;增加了O形密封圈,保证装球塞处的轴承密封效果。新型装球塞结构有效地改善了转盘轴承的稳定性。

回转支承孔专用数控钻的改造设计——基于废置滚齿机

利用安徽环球传动科技有限公司一废旧滚齿机的床身,按照满足回转支承安装孔加工要求,对其他部件进行重新设计,将其改造为数控钻。改造的数控钻床有四级运动,机械部分设计包括X轴相关机构设计、Y轴相关结构设计、Z轴相关结构设计和主轴相关结构设计。以X轴为例,对其滚珠丝杠参数和基本额定载荷进行了相应设计计算。