圆柱滚子轴承外圈挡边厚度尺寸测量方法的改进

针对圆柱滚子轴承外圈挡边厚度尺寸车加工后只能用卡规进行控制,而无法进行示值测量的问题,设计了一种挡边厚度简易测量装置,可在对挡边厚度进行示值测量的同时,测量挡边平行差。

单列圆柱滚子轴承外圈挡边加工工艺探讨

由于车削单列圆柱滚子轴承外圈挡边时散差较大,使基面磨削余量减少,非基面磨削余量增加。针对以上情况,调整了基面磨削量,使基面与非基面磨量均匀,稳定了产品质量。

圆柱滚子轴承外圈挡边硬车工艺探讨

原有数控机床车削淬火的圆柱滚子轴承挡边时采用三爪夹盘夹持工件,使工件的尺寸及平行差难以达到工艺要求。针对以上问题,选择弹簧夹具代替三爪夹盘夹持工件,并对夹具与机床连接部分重新进行了改进设计,提高了夹具的定位精度、工件的尺寸精度及形状和位置精度。

圆柱滚子轴承内圈挡边与滚子球基面的优化设计

考虑离心力、陀螺力矩、滚子偏斜以及套圈挡边与滚子球基面之间的润滑,建立联合载荷作用下圆柱滚子轴承力学分析模型,基于该模型分析了滚子球基面半径对轴承接触特性及发热量的影响,结果表明:随滚子球基面半径增大,接触点距离滚道表面越近,最大接触应力越小,发热量越少。基于轴承寿命理论对不同偏差的内、外圈挡边倾角和滚子球基面半径进行匹配优化,轴承寿命可提升约34%。

内外圈相对倾斜对圆柱滚子轴承寿命的影响

采用Romax Designer工程分析软件对某大兆瓦风电机组齿轮箱进行整体建模,应用经典滚动轴承理论和“切片法”基本思想,对齿轮箱输出轴圆柱滚子轴承在不同内外圈相对倾斜情况下的接触应力、修形效果和轴承寿命进行大量分析计算;重点对轴承ISO/TS 16281寿命进行分析,分析内外圈相对倾斜量对ISO/TS 16281寿命的影响以及对未修形和对数修形最佳修形凸度量时两种情况下寿命的影响;还将ISO 281寿命和ISO/TS 16281寿命进行对比。研究结果表明,无论轴承是否修形,内外圈相对倾斜对轴承ISO/TS 16281寿命影响非常大,倾斜量越大,ISO/TS 16281寿命越短,对应的最佳修形凸度量越大,相应修形效果越好,ISO/TS 16281:2008额定寿命提高得越大;在内外圈相对倾斜量相同的情况下,ISO/TS 16281寿命与ISO281寿命相差非常大。研究结果可为圆柱滚子轴承优化设计提供参考。

异形外圈圆柱滚子轴承径向游隙测量装置设计

针对异形外圈圆柱滚子轴承在高精度、定量载荷条件下的径向游隙测量问题,基于静、动态相结合的测量原理完成了异形外圈圆柱滚子轴承径向游隙测量装置设计。介绍了整机结构以及具体操作步骤,并根据异形外圈圆柱滚子轴承特殊的外圈结构以及自重大引起摩擦力较大的问题采取了加载、测量位置可调整机构以及导轨替代滑动摩擦的设计;对形变误差、径向跳动误差和其他误差进行了分析,各部分误差相对较小。

非稳态工况下外圈带有ERSFD的圆柱滚子轴承保持架动态特性

为降低航空发动机主轴传动系统的振动,通常将弹性环、挤压油膜阻尼器与圆柱滚子轴承联合使用。基于滚动轴承动力学理论和流体力学控制方程,建立了外圈带有弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)的圆柱滚子轴承动力学分析模型,采用GSTIFF预估-校正变步长积分法对动力学微分方程组进行求解,分析转速、冲击载荷以及弹性环结构参数(凸台宽度、凸台数量)对外圈带有ERSFD的圆柱滚子轴承保持架动态特性的影响,结果表明:外圈带有ERSFD的圆柱滚子轴承保持架稳定性高于普通圆柱滚子轴承;转速和冲击载荷对保持架动态特性影响较大,保持架打滑率随着转速的增大而增大,随着轴承所受冲击载荷的增大而减小;过大或过小的弹性环凸台数量与宽度都不利于圆柱滚子轴承保持架的稳定性,需要选择合适的凸台数量和宽度。

圆柱滚子轴承内外圈缺陷耦合机理建模研究

圆柱滚子轴承作为旋转机械的关键零部件,其健康状况对机械系统运行的可靠性、稳定性、及安全性有重要影响。基于动力学与物理学的圆柱滚子轴承动力学建模,有益于探明缺陷内在激励机理,揭示缺陷激励演变机理同轴承动力学行为间的映射机制,并提升工况下圆柱滚子轴承状态运维的准确度与可靠性。现有圆柱滚子轴承建模鲜有考虑其内外滚道复合缺陷耦合激励机理。有鉴于此,本文提出了新的圆柱滚子轴承内外滚道复合缺陷耦合激励机理动力学模型,建立了表征滚子仅与内圈或外圈缺陷接触和滚子与内外圈缺陷同时接触引起的时变力学参量演变机理函数模型,研究了圆柱滚子轴承复合缺陷激励同接触位移、接触力等力学参量变化规律间的映射机制,探究了多转速条件下的圆柱滚子轴承振动行为变化规律。经实验验证表明:仿真与实测信号振动特征基本吻合,仿真与实测信号故障特征频率及其倍频基本一致,验证了所建立模型的有效性和准确性,对圆柱滚子轴承状态运维的准确度与可靠性的提升有一定的理论意义和实际应用价值。

考虑滚道缺陷的圆柱滚子轴承保持架振动特性

基于滚动轴承多体动力学理论,以滚子经过滚道缺陷区域时产生的附加位移表征故障,建立轴承滚道缺陷动力学模型。考虑滚子进出缺陷区域时与滚道间接触载荷的变化,建立圆柱滚子轴承动力学微分方程组并求解,研究滚道缺陷时保持架振动响应规律。结果表明:与正常轴承相比,滚道缺陷会导致保持架与滚子间碰撞力增大且接触频率增加,同时保持架打滑率增大;随缺陷宽度增大,内滚道缺陷时保持架振动加速度级逐渐增加,外滚道缺陷时保持架振动加速度级先减小后增加,缺陷宽度大于1 mm后,内滚道缺陷时保持架的振动加速度级明显更大。

外圈无挡边圆柱滚子轴承内圈端面力流变加工工艺

针对某发动机主轴用外圈无挡边圆柱滚子轴承对内圈端面的平面度和表面粗糙度要求较高的问题,采用力流变抛光技术提高内圈端面的加工质量,实际加工表明:采用该技术可满足内圈端面加工需求,且表面抛光前只需控制平面度为0.600~0.800μm,表面粗糙度Ra值为0.025~0.035μm,降低了端面磨削和研磨的难度。

圆柱滚子轴承外圈双挡边磨削方式的改进

对圆柱滚子轴承外圈双挡边的磨削方式进行了分析。采用砂轮端面磨削方式易使挡边表面产生烧伤、划伤 ,而采用砂轮外圆磨削方式则可解决上述问题且可提高磨削精度 ,需注意 :砂轮的磨削角度应在 70°～

圆柱滚子轴承摩擦力矩试验机

针对现阶段圆柱滚子轴承摩擦力矩试验机测量载荷较小以及大径向载荷条件下测量精度不高的问题,基于平衡法研制了圆柱滚子轴承摩擦力矩试验机,试验机主体为卧式结构,最大载荷可施加至10 k N,可以在不同转速和润滑条件下测量圆柱滚子轴承的摩擦力矩。基于试验分析了径向载荷对圆柱滚子轴承摩擦力矩的影响规律,结果表明圆柱滚子轴承摩擦力矩随径向载荷的增加逐渐增大,摩擦力矩测量值与理论计算值相差较小,验证了圆柱滚子轴承摩擦力矩试验机的实用性。

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%。

圆柱滚子轴承打滑蹭伤仿真计算

针对高速轻载轴承发生蹭伤的问题,基于滚动轴承内部元件的相互作用及滚动轴承动力学,建立了圆柱滚子轴承动力学分析模型和损伤因子模型,利用损伤因子模型构建了轴承打滑蹭伤判断准则,对轴承工况参数和结构参数与损伤因子之间的关系进行了研究,并研制了相应的试验装置对轴承打滑蹭伤理论进行验证。结果表明:高速轻载轴承打滑蹭伤易发生在滚子进入承载区的过程中,并造成内圈的蹭伤;轴承转速升高,载荷减小,环境温度升高及径向游隙的增大均会导致损伤因子增大,当轴承损伤因子大于14.2×10^(7)时,轴承将发生蹭伤。

圆柱滚子轴承外圈轴向温度分布研究

以圆柱滚子轴承为研究对象,建立了轴承外圈滚道的局部传热模型,用热流网络法分析了轴承外圈的轴向温度分布情况。通过算例分析了不同工况对外圈轴向温度分布的影响,结果显示轴承外圈温度随着转速和载荷的增大而增大,外圈表面温度沿轴向分布相差不大。

圆柱滚子轴承椭圆兜孔副的静动特性及稳定性研究

目的探究椭圆兜孔形面参数对兜孔-滚子副静动特性及稳定性的影响,为圆柱滚子轴承降摩减振的兜孔优化设计提供理论依据。方法基于流体动力润滑理论,建立椭圆兜孔-滚子副热流体动力润滑数学模型,采用有限差分法和超松弛迭代法实现模型的求解,计算不同兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角下椭圆兜孔-滚子副的油膜压力分布、周向承载力、摩擦因数、温升、刚度、阻尼及界限失稳转速,研究兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角对兜孔-滚子副静动特性及稳定性的影响规律。结果当无量纲椭圆度从0增加到4.61×10^(–3),压力峰值先增大、后趋于平稳,周向承载力逐渐降低,摩擦因数先降低、后升高,最大温升先减小、后趋于平稳,刚度、阻尼及界限失稳转速先升高后趋于平稳。当无量纲椭圆度为1.32×10^(–3)时,椭圆兜孔-滚子副摩擦学性能最佳,温升较低,稳定性最好。当弧面偏置角从0°增加到150°,压力峰值和周向承载力先增加、后减小,摩擦因数和最大温升先减小、后升高,刚度、阻尼及界限失稳转速先升高、后降低。当弧面偏置角较小或较大时,周向承载力急剧下降。当弧面偏置角为90°时,椭圆兜孔-滚子副的润滑性能较好。结论兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角对兜孔-滚子副的静动特性及稳定性影响显著。选择合适的兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角可明显提高兜孔-滚子副的承载能力和摩擦学性能,有效抑制温升,显著增加刚度、阻尼及界限失稳转速。

径向游隙对圆柱滚子轴承疲劳寿命的影响

应用经典的滚动轴承理论和“切片法”的基本思想,以某大兆瓦风电机组齿轮箱输出轴轴承为例,采用Romax Designer工程分析软件,计算了圆柱滚子轴承不同径向游隙时的轴承内部载荷分布、接触应力、套圈滚道当量动载荷和寿命,分析径向游隙对轴承ISO/TS 16281寿命的影响。研究结果表明:径向游隙不仅通过对轴承内部载荷分布、接触应力和套圈滚道当量动载荷的影响而对寿命产生影响,还通过对寿命修正系数等因素的影响而对寿命产生影响。研究结果可为滚子类轴承的优化设计提供参考。

弹性环式挤压油膜阻尼器一体化圆柱滚子轴承保持架振动特性分析

航空发动机主轴中滚动轴承为了降低系统振动经常与弹性环式挤压油膜阻尼器(elastic ring squeeze film damper, ERSFD)联合使用。基于滚动轴承动力学理论和流体力学控制方程,采用变步长积分算法建立圆柱滚子轴承与ERSFD耦合的动力学分析模型,对外圈带ERSFD的圆柱滚子轴承保持架振动特性和打滑率进行研究。研究结果表明:与未装配ERSFD的圆柱滚子轴承相比,ERSFD可以提高圆柱滚子轴承保持架的稳定性。过大或过小的弹性环凸台数量与宽度都不利于圆柱滚子轴承保持架的稳定性,需要选择合适的凸台数量和宽度。径向载荷与转速对带弹性环的圆柱滚子轴承保持架稳定性影响显著,保持架涡动频率的谐波次数随着径向载荷的增加而减少,其对应的幅值也减小;保持架涡动频率的谐波次数随着转速的增加而增加,其对应幅值也增加。

叶脉形仿生织构化推力圆柱滚子轴承摩擦性能分析与试验

为了研究叶脉形仿生织构对推力圆柱滚子轴承摩擦磨损性能的影响,利用ANSYSWorkbench建立推力圆柱滚子轴承的有限元模型,对试验工况下未织构化和织构化推力圆柱滚子轴承的真实物理状态进行了瞬态动力学分析,并试验验证。利用激光表面织构化技术制备了叶脉形仿生织构试样,并使用MMW-1A立式万能摩擦磨损试验机进行了试验。仿真与试验结果表明:与未织构化轴承相比较,叶脉形仿生织构化轴承摩擦系数的上升拐点明显延长,轴圈、保持架和座圈的磨损率分别降低96.92%、96.74%和98.92%,显著提高了轴承的耐磨性能,与仿真结果一致。这为叶脉形仿生织构设计的理论研究奠定了基础。