大型三排滚柱回转支承承载能力和寿命分析

针对两种不同类型的滚子,研究了大型三排滚柱回转支承承载能力和疲劳寿命.首先,通过理论推导滚子和滚道之间的变形量,并数值模拟轴承滚子和滚道之间的接触应力分布,从而推导滚子的寿命.计算结果显示,圆柱滚子的端部应力较大,而异形修正滚子最大应力出现在接触中心处,端部应力在数值上远小于圆柱滚子.通过等效应力的计算,在载荷较低时,圆柱滚子的疲劳寿命高于修正滚子;当载荷较大时,异形修正滚子的疲劳寿命明显高于圆柱滚子.

三排滚柱式回转支承疲劳寿命分析

三排滚柱式回转支承是回转支承中综合承载能力最好的一种,疲劳寿命是其研究的核心内容,研究疲劳寿命一方面为正确设计选择回转支承提供详实资料,充分发挥其功能,提高经济效益;另一方面,提高安全性和可靠性,避免重大事故发生。以三排滚柱式回转支承为研究对象,利用L-P理论进行疲劳寿命理论计算,建立三排滚柱式转盘轴承整体有限元模型,采用两根非线性弹簧模拟滚柱—滚道之间的接触行为得到滚道载荷分布,并与理论结果对比分析,验证有限元计算结果的可靠性。将有限元计算结果导入到Fe-safe疲劳分析软件进行疲劳寿命仿真计算,得到滚道最小安全系数和最少应力循环次数,通过误差分析验证疲劳仿真分析的可靠性。

三排滚柱式回转支承承载能力分析

可通过对三排滚柱式回转支承的受力分析,分别计算了各运行条件下机构所受的轴向力和倾覆力矩,对其承载能力进行验证,且根据滚动体不同载荷状态,计算回转支承上滚道及下滚道的静态安全系数,并与许用安全系数进行对比。验算了回转支承安装螺栓的承载能力,从而确定塔式起重机实际的安全使用范围。

三排滚柱式转盘轴承微动分析

三排滚柱式转盘轴承缓慢摆动时滚子和滚道之间会产生微动损伤,严重时会引发滚道裂纹的萌生、扩展,甚至滚道剥落,加速转盘轴承失效。这里利用非线性弹簧代替滚子的有限元简化方法,对比滚子压缩试验,获得滚子与滚道最大接触载荷,然后建立滚子与滚道接触的局部有限元模型,研究圆柱滚子在微动情况下纯滑动工况、纯滚动工况及滑动-滚动工况的损伤情况,分析摩擦系数和滑动位移对等效应力、交变应力和接触应力影响,为工程实际选型提供参考。

三排滚柱式回转支承滚柱的工程设计

三排滚柱式回转支承是回转支承所有类型中综合承载能力最好的一种,以三排滚柱式回转支承为研究对象,通过分析不同组合负荷下滚柱的凸度,为三排滚柱式回转支承的设计提供参考。

三排滚柱式大型转盘轴承的受力分析

通过对盾构机受力分析以及用于盾构机的三排滚柱式大型转盘轴承的力学分析，试着找出三排滚柱式大型转盘轴承的设计难点，对三排滚柱式大型转盘轴承的研发起到一定的参考意义。

三排滚柱式回转支承有限元分析

对于尺寸较大、滚子数目较多的三排滚柱式回转支承,建立一个完整的有限元模型比较困难。采用ANSYS软件,分别建立轴向力作用下轴承的1/4和单个滚子的有限元模型,分析对比了2种情况下的滚子与内、外圈的接触应力分布和变形情况,单个滚子的有限元结果与传统的赫兹理论较接近,从而为后续的加载径向力及倾覆力矩的轴承有限元分析奠定基础。

30m望远镜的三镜Rotator组件轴承概念设计

针对美国30m望远镜(TMT)三镜系统在工作时的特殊要求,对三镜系统的Rotator组件轴承进行了设计,提出了在载荷连续变化条件下轴系的设计方法。通过分析该系统独特的运动和受力方式并对比现有大型望远镜结构形式,确定了三排滚柱支撑的轴系方案及轴承结构参数。计算中将天顶角定义为变量,确定了轴承的最恶劣工况及此时的望远镜指向。采用了数值计算和有限元仿真的方法对这一条件下的轴承变形和应力同时进行校核,两种方法得到的结果符合得很好,证明了模型的正确性。结果表明,天顶角为0°～65°时,轴承在x、y、z方向上的变形不超过0.015mm,轴承倾角不超过1.7×10-5 rad,满足设计要求,并留有很大裕度。

螺栓预紧力对风力发电机组变桨轴承强度影响的研究

变桨轴承是风力发电机组的核心传动部件,为研究螺栓预紧力对其强度的影响,以某型风力发电机组三排滚柱回转支承为研究对象,通过有限元方法建立“轮毂-轴承-叶片”模型,利用梁单元模拟螺栓并施加预紧力,非线性弹簧单元模拟实体滚子,进行变桨轴承静力学仿真计算。对比不同螺栓预紧力下极限工况对三排滚柱回转支承套圈应力、位移、滚动体接触载荷分布规律的影响及螺栓自身强度。结果表明,减小螺栓预紧力时,轴承套圈油槽位置应力减小,滚动体接触载荷减小,套圈位移增大。考虑到轮毂侧的滚动体承载略大于叶片侧,实际装配过程中可适当增大内圈螺栓预紧力。

1^#750m^3高炉炉顶气密箱的改进

通过对1^#750m^3高炉炉顶气密箱的结构分析，找出了回转支承损坏的原因，认为交叉滚柱式回转支承损坏造成气密箱使用寿命较短，并提出了用三排滚柱式回转支承代替原交叉滚柱式回转支承的改造方案。气密箱改造后运行正常。

500t浮式疏浚抓斗起重机超大轴承结构设计与优化分析

基于某企业生产的HCDJ-500t超大型船用起重机单排圆锥滚柱回转支承,对比分析了单排圆锥滚柱回转支承所存在的缺陷和三排滚柱式回转支承的优点。提出了三排滚柱式回转支承的设计方法,并对三排滚柱式回转支承进行MATLAB优化和ANSYS Workbench有限元分析验证,得出三排滚柱式回转支承结构和性能均优于单排圆锥滚柱回转支承的结论。