滚子与内圈打滑行为诱导的振动特性

针对滚子打滑试验研究困难的问题,通过分析滚子-内圈运动副的相对运动关系得出运动副振动特征频率的计算公式,在此基础上开展打滑试验,提取滚子纯滚动、打滑状态下的振动信号并采用短时傅里叶变换进行时频域分析,结果表明:滚子打滑会诱发一定的振动响应,其频率与滚子、内圈的转动频率相关,理论计算结果与试验结果较为吻合,可用于测算滚子打滑程度;滚子由纯滚动状态转变为打滑状态或由打滑状态转变为纯滚动状态时,纵向、切向振动的幅值均会发生突变,切向振动信号占主要成分且幅值更大。

基于自适应ROI的轴承内圈高精度视觉尺寸检测

针对机器视觉轴承内圈侧面复杂形状尺寸检测精度低的问题,提出根据检测目标建立小面积感兴趣区域(Region of Interest,ROI)的自适应选取方法和基于Zernike矩的ROI亚像素级边缘提取方法,大幅提升了轴承内圈尺寸的检测精度。首先分别拍摄轴承内圈左侧与右侧轮廓图像,对图像进行预处理。在此基础上,通过角点检测融合像素扫描的方法实现自适应ROI选取,解决了因轴承内圈移动引起的小面积ROI边缘误判问题;使用Canny算子提取ROI的像素级边缘,再用改进的Zernike矩算法得到亚像素级边缘。最后,分别对ROI中提取的边缘进行最小二乘圆拟合和直线拟合,根据像素当量与视场间隔将图像中各尺寸转换为轴承内圈实际尺寸。实验结果表明:所提方法测量的标准不确定度低于0.005 mm,满足轴承尺寸高精度检测的要求,对于实现轴承检测的自动化有实际意义。

光透过式测量下轴承内圈投影轮廓的方程描述和拟合方法

针对轴承内圈沟道曲率半径及沟道位置尺寸的机械式测量方法存在定位要求高,不易实现准确定位、测量效率低等问题,提出了一种基于视觉的光透过式测量方法,同时对该方法的测量原理、数学模型及误差影响因素进行了研究。运用数学方法求取了将几种误差影响因素进行叠加后轴承内圈各部分投影轮廓的曲线方程,给出了参数求解过程。在此基础上,研究了针对测量投影数据的拟合方法,以最小二乘法和非线性曲线拟合法分别拟合上端面和两侧面投影轮廓,求解出偏转角度α、β及相关拟合参数,对沟道投影轮廓采用非线性优化算法进行求解,并得出沟道曲率半径及沟道位置尺寸及误差。仿真结果表明,在不同的误差因素α、β下,该测量方法的测量精度可达到与提取的轮廓点坐标数据精度一致,可行性高。

角接触球轴承内圈淬回火过程残余应力的演化与分布规律

热处理过程中轴承内圈往往会产生较高的残余应力,导致其使用寿命和运行稳定性下降。为降低内圈热处理后的残余应力,提高其工作性能,以7008C型角接触球轴承内圈为研究对象,首先,利用直读光谱仪测得内圈材料元素含量,通过Jmatpro软件获得材料性能参数;其次,建立内圈淬回火过程的数值仿真模型,研究内圈残余应力的演化机理与分布规律,以及工艺参数对残余应力的影响;最后,以降低残余应力为优化指标,采用响应曲面法建立回归模型对工艺参数进行优化。结果表明,淬火后内圈滚道处的残余应力最大,约129 MPa,回火后残余应力降至71.6 MPa;淬回火工艺参数对残余应力的影响程度从大到小依次为淬火加热温度、淬火油温度、回火时间、回火温度;淬回火的最佳工艺参数组合为淬火加热温度820℃,淬火油温度88℃,回火温度207℃,回火时间2 h。

热力耦合作用的双半内圈角接触球轴承热特性

针对航空发动机高速重载双半内圈角接触球轴承运行中生热问题,基于滚动轴承动力学以及传热学理论,考虑轴承热变形以及润滑油的作用,建立热力耦合作用的双半内圈角接触球轴承动力学分析模型。采用预估-校正的GSTIFF变步长积分算法求解动力学方程组,分析了工况参数和结构参数对轴承热特性的影响,结果表明:考虑热力耦合的轴承动力学模型更接近试验结果;内、外圈温度受转速以及轴向力的影响较大,轴向力对内、外圈温差的影响较大;内圈沟曲率半径系数对轴承温度的影响较大,当内圈沟曲率半径系数为0.532时内、外圈温差最小,外圈沟曲率半径系数和垫片厚度对轴承温度的影响较小。

计及套圈变形的电主轴角接触球轴承动刚度分析

针对高速电主轴结构特点,应用弹性力学和滚动轴承动力学理论,建立考虑内圈弯曲变形影响的角接触球轴承动刚度分析模型,探讨不同工况下内圈的径向挠度及其对轴承动刚度的影响,最后在12MD60Y6型号电主轴上进行轴承动刚度测试。理论和实验结果表明,内圈径向挠度和轴承的轴向载荷成正比、与转速成反比,在重载条件下其值不容忽视。考虑内圈径向挠度的轴承动刚度计算结果更接近实验结果。

碱性土壤对Pb的吸附特性：内圈吸附和形成沉淀的XAFS证据

采用批平衡法和X射线吸收精细结构光谱(XAFS)研究了碱性土壤吸附Pb的特性和机理。土壤对Pb的吸附过程表现出明显的非线性,符合Langmiur模型。XAFS分析表明土壤对Pb的吸附机制有三种:内圈吸附、形成含Pb碳酸钙(PbCaCO3)沉淀和外圈吸附。内圈吸附和形成PbCaCO3沉淀说明土壤中的碳酸钙对Pb具有强烈吸附作用。土壤对Pb的吸附随初始Pb浓度的增大(500～1 000mg.L-1),第一配位层(Pb—O)半径减小(0.169 2～0.166 8nm),说明内圈吸附比重加大。

圆柱滚子轴承织构化内圈挡边摩擦特性分析

将表面织构应用到圆柱滚子轴承内圈挡边,建立了织构化内圈挡边-滚子端面油膜润滑的数学模型。计算分析了微凹坑对套圈挡边-滚子端面油膜压力分布的影响,分析了微凹坑参数和工况条件对摩擦因数的影响规律;试验研究了在不同载荷作用下微凹坑面积率、凹坑深度和直径对轴承温升的影响。结果表明:圆柱形微凹坑可明显改善套圈挡边-滚子端面的油膜压力分布;在不同载荷下均存在最优凹坑面积率、最优凹坑直径及深度,且随着载荷增大,直径较大组织构表现出更优的减摩性能。与无织构组相比,当轴向载荷为40 N,内圈挡边分布直径为0.3 mm,深度为1.0μm,面积率为18%的圆柱形微凹坑时,轴承挡边最高温升降幅可达46.8%。

基于超声滚压加工的轴承内圈表层残余应力研究

为了研究超声滚压加工参数与轴承内圈表层残余应力之间的关系,建立有限元模型,分析内圈超声滚压加工过程中残余应力分布规律,并对轴承内圈进行超声滚压加工试验,通过单因素试验和正交试验相结合的方式,研究各个参数对轴承内圈表层残余应力的影响规律。结果表明,超声滚压加工技术可以实现轴承内圈塑性强化作用,提高其表层残余压应力,且超声滚压加工中的静压力参数对轴承内圈表层残余应力的分布影响最大,其次是主轴转速,影响最小的是横向进给量。

内圈带缺陷中介轴承的动力学建模与振动响应分析

针对外圈支承于低压转子轴颈,内圈支承于高压转子轴颈支承形式的中介轴承,在考虑轴承径向间隙变化和滚动体通过内圈缺陷时接触变形量发生变化的基础上,建立了内圈含单一故障缺陷的中介轴承动力学模型。数值仿真研究了轴承振动响应的有量纲参数和无量纲参数随缺陷大小,内、外圈转速和径向外载荷变化的规律,得出了若干有益结论,为中介轴承故障诊断提供了有益参考。

具有局部故障的滚动轴承的动力学分析(Ⅱ)内圈具有单一局部故障

针对内圈产生单一局部缺陷的滚动轴承,在假设内圈不动的前提下,以弹性力学为基础,同时考虑缺陷宽度、深度以及载荷区等因素,根据滚动体通过缺陷时接触变形量的变化所引起的弹性接触力的变化,建立了动力学模型。通过数值仿真,证实了当内圈产生单一局部缺陷时,滚动轴承振动信号的低频成分为内圈的旋转频率、滚动体通过内圈的频率及其倍频以及由它们形成的边频这一在滚动轴承故障诊断中常用的结论。合理地解释了倍频产生的原因。实验结果与数值分析结果的对比表明所建模型能够有效地解释内圈局部缺陷轴承的振动特征。

精密角接触球轴承内圈沟道磨削方法的分析

以精密角接触球轴承内圈沟道(内沟)磨加工为研究对象,选取支内外径磨沟、支内沟磨沟、支内径磨沟和逃逸法磨沟等4种方法加工内沟,分别从磨削原理和加工方式上考察各种方法的加工特点、加工精度、生产效率。举例分析说明了内沟磨削加工需要根据轴承不同的类型特点选择合适的加工方法,以达到加工精度与生产效率的统一。

阶梯形轴承内圈冷辗扩成形与模拟研究

通过对阶梯形环件的成形工艺进行研究,运用理论依据初步设计了模具和工艺参数,利用动力有限元法对阶梯形内圈的冷辗扩成形进行了模拟分析,为毛坯和部分工艺参数的优化设计提供了依据。

带防尘盖微型轴承内圈加工工艺改进

针对带防尘盖微型轴承内圈台阶加工过程中出现的问题,对原加工工艺进行分析改进,解决了内圈台阶加工生产效率低,圆度、壁厚差及端面平行度不合格等问题,提高了轴承的加工质量。

高铁轴承内圈冷辗扩成形的数值模拟和试验研究

采用ABAQUS软件建立了高铁轴承内圈冷辗扩有限元模型,通过芯辊六工进进给方式下的模拟分析,利用单因素法研究了芯辊第1工进进给速度对冷辗扩过程中轧制力矩的变化及分布的影响;基于XS-160精密冷辗机进行了高铁轴承内圈冷辗扩试验研究,将数值模拟和试验所得内圈成形效果和内孔圆度进行了对比分析。结果表明,芯辊第1工进速度越大,辗扩力矩越大,冷辗扩过程越不稳定;当芯辊第1和第6工进进给速度分别为1.0和0.1 mm·s-1时,轴承内圈的成形质量和内孔圆度最好。

铁路货车轮对轴颈轴承内圈松动故障检测

采用声发射和振动加速度传感器对铁路货车轮对轴承内圈松动故障进行检测,并用小波包分析方法提取故障信号的能量特征向量,通过对内圈不松动和松动两种情况下能量分布的比较,提取高频带内能量与总能量之比作为特征参数,可有效诊断内圈松动故障。

轴承内圈与轴的配合过盈量分析

推导了反映轴承内圈与轴配合尺寸与两者相互作用力之间关系以及两者配合后内圈滚道胀大量的理论公式,基于这些公式可以对内圈和轴过盈配合后过盈量的优化、内圈滚道胀大量的计算及轴承和轴的性能进行分析。

凸缘外圈双内圈双列角接触球轴承内圈修磨量的控制方法

根据双内圈角接触球轴承的结构特点,介绍了精确测量凸出量的方法和内圈小端面修磨量的计算方法,推导出理论修磨量的计算方法。并根据修磨量理论计算方法分析了影响修磨量的尺寸参数。为保证最优内圈修磨量,通过实例介绍了设计和加工制造过程中各设计参数的选取方法。

圆锥滚子轴承内圈大挡边宽度检测装置的改进

针对圆锥滚子轴承内圈大挡边宽度及宽度变动量在G905A高度仪上存在测量误差及测量稳定性较差的问题,对夹球装置进行改进,消除了径向力和力矩对测杆的影响。实际应用表明:改进后装置提高了测量准确性和稳定性。

汽车轮毂轴承单元带凸缘内圈的有限元分析

根据轮毂轴承单元的实际工作情况,运用Catia与ANSYS Workbench进行有限元协同仿真分析,并通过对比2种不同唇边的带凸缘内圈的力学性能得出:唇边倒角后,唇边所受等效应力增大,带凸缘内圈所受最大等效应力减小,最大等效应力出现在其根部,最大值为303.0 MPa。因此,对轮毂轴承单元带凸缘内圈的唇边进行适当倒角,可减小其最大等效应力,增加轮毂轴承单元的寿命及可靠性。