双列偏心圆锥滚子轴承外滚道的测量

双列偏心圆锥滚子轴承的结构特殊,导致以往的测量方法无法满足外滚道的测量要求。确定新的测量方法,以满足生产需要。

双列偏心圆锥滚子轴承内滚道标准件测量方法

双列偏心圆锥滚子轴承的结构特殊,导致以往的测量方法无法满足内滚道标准件的测量要求。需开发新的测量方法,以满足生产需要。

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。

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。

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。

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。

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。

双列圆锥滚子轴承拟静力学建模和刚度计算分析

针对双列圆锥滚子轴承建模及求解过程复杂的问题,以切片法为基础,建立了双列圆锥滚子轴承的拟静力学模型,结合同伦-牛顿法,实现了对上述模型的求解,并针对不同工况条件下双列圆锥滚子轴承的刚度特性展开分析。分析结果表明:所建模型一定程度上克服了传统非线性迭代算法对初值的高依赖性;双列圆锥滚子轴承的刚度特性受轴承转速和预紧位移影响,在仅有预紧力的工况下,当转速从0增加到4 000 r/min时,轴承的径向、轴向刚度减小,当预紧位移从0.005 mm增加到0.015 mm时,径向、轴向刚度增加;当受轴向力且轴向力从10 kN增加到14 kN时,轴承径向、轴向刚度减小,当轴向力从14 kN增加到19 kN时,其径向、轴向刚度增加,转折点为第二列滚子与内滚道脱离点;增加转速时,出现脱离点所需的轴向力减小;增加预紧位移时,出现脱离点所需轴向力增加。

含表面缺陷双列调心滚子轴承动力学特性研究

为了分析双列调心滚子轴承故障位置,基于动量定理建立了缺陷处冲击载荷计算公式,引入缺陷位置分段函数和承载区分段函数,建立了双列调心滚子轴承外圈和内圈含缺陷的非线性动力学方程,并利用Matlab/Simulink进行数值仿真,得到了不同转速下缺陷轴承的振动加速度,由仿真结果可知:轴承转速越高,缺陷冲击载荷越大,且冲击载荷在轴承底部最大,沿两侧逐级递减。最后对该动力学方程仿真结果进行了试验验证,试验测得振动加速度与仿真结果基本一致,验证了冲击载荷计算公式和动力学模型的正确性,根据冲击载荷类型可清晰判断缺陷所在位置。

基于有限元的风电机组双列调心滚子轴承变精度建模方法

为提高风电机组主轴双列调心滚子轴承接触应力的计算精度,以某2 MW陆上风电机组主轴双列调心滚子轴承为研究对象,提出一种基于有限元的轴承变精度建模方法,通过建立低精度的轴承模型得到其接触应力分布,再根据最大接触应力位置建立关键区域的高精度子模型,实现最大接触应力的精确计算。通过对位移、接触应力的收敛性验证得到最佳子模型宽度和网格数量,并通过虚拟阻尼法的收敛性、子模型精度、最大接触应力以及径向游隙对内、外圈最大接触应力的影响验证了模型的正确性。

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。

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。

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。

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。

风电机组主轴用双列圆锥滚子轴承的热分析

在赫兹接触理论的基础上,选取某型风电机组主轴用双列圆锥滚子轴承为对象,采用局部法计算了各部分的生热量,并通过有限元进行稳态热仿真,得到轴承的生热计算模型和三维温度场分布,分析了转速、润滑脂黏度以及黏温效应对轴承温升的影响。结果表明:轴承的温度场呈对称分布,轴承温度与转速、润滑脂黏度呈正相关,温升趋势明显,其中转速对轴承温升的影响最明显,润滑脂的黏温效应会对轴承各部分生热量产生不同的影响。

考虑修形的双列圆锥滚子轴承热特性研究

以往针对圆锥滚子修形的研究大多数都集中于滚子修形对轴承接触区域应力分布和载荷分布等方面的影响,很少有对基于滚子和滚道修形的双列圆锥滚子轴承接触区热特性的系统性研究。针对重型卡车车桥用双列圆锥滚子轴承承载较大,且失效形式多为高温失效的问题,对双列圆锥滚子轴承的热特性进行了研究。首先,基于滚动轴承动力学理论和滚子与滚道的对数修形理论,建立了重卡车桥用双列圆锥滚子轴承动力学模型;然后,基于摩擦功耗理论和热传递理论,建立了轴承摩擦功耗模型和热分析模型,研究了滚子、滚道修形参数对轴承热特性的影响规律;最后,搭建了轴承温度试验台,通过对比试验对仿真结果进行了验证。研究结果表明:滚子与滚道修形参数对相应滚子与滚道接触区的温度分布影响基本一致,修形系数大于0.8时,其能够消除端部应力集中的影响,系数过大则使滚子与滚道接触区最高温度增大;修形偏移量的变化会使接触区的最高温度位置发生变化;滚子与滚道同时修形,滚子与滚道修形偏移量接近时,滚子与大挡边接触区的最高温度较低。

大尺寸圆锥滚子3MZ4250球基面磨床支承结构的改进

针对原3MZ4250球基面磨床加工风电轴承大尺寸圆锥滚子存在的支承尺寸小以及支承结构不稳定问题,提出以下改进措施:增大支承尺寸,将支承硬质合金面由方形改进为圆柱形;增大支承安装槽与支承座表面的距离。实际加工表明,改进支承后加工的大尺寸圆锥滚子球基面曲率半径、端面跳动、表面粗糙度均满足技术要求。

风电主轴双支承圆锥滚子轴承疲劳寿命计算

针对直驱式风电机组主轴双支承圆锥滚子轴承组合,建立了一种轴承疲劳寿命理论计算方法。首先,在笛卡尔坐标系中对轴承滚道进行数学描述;其次,运用坐标变换原理建立滚子-滚道接触变形与套圈位移之间的数学关系,借助于变形协调条件和受力平衡条件解决滚子载荷分布的静不定求解问题,通过对模型的数值求解得到轴承内部每个滚子的载荷;然后,运用有限长线接触理论建立修形滚子与套圈滚道之间的弹性接触模型,计算得到滚子与滚道之间的接触应力分布和滚道边缘应力修正函数;最后,通过边缘应力修正函数修正当量滚子切片载荷,进而准确计算轴承疲劳寿命。实例分析结果表明:滚子素线修形量对滚子与滚道之间的接触应力分布和轴承疲劳寿命有显著影响,轴承疲劳寿命随滚子凸度系数增大先急剧上升,达到最大值后缓慢下降。

圆锥滚子球基面的立式无磁磨削

圆锥滚子立式球基面无磁磨削具有效率高、导盘不偏载且方便多工位布局的优点,在滚子制造领域日益受到重视。针对该磨削方式,分析了球基面的磨削成形原理、砂轮轴线与滚子公转轴线错位的必要性、隔离盘转速波动及其影响等,结果表明:该磨削方式不存在原理性加工误差,其砂轮轴线与滚子公转轴线有必要错位,从而使砂轮工作面由球面变为圆环面,实现了滚子球基面的线接触磨削;隔离盘转速存在波动,将进料管设置在距离磨削区尽量远的位置并对隔离盘设置转动阻尼,有利于避免隔离盘转速波动产生的负面影响。