考虑外圈变形和轴承座支承作用的球轴承动力学研究

高速、重载或薄壁球轴承等情况下的外圈结构弹性变形和柔性外圈与轴承座的配合支承特性对轴承及其系统的动力学性能有着重要的影响。采用等效刚体单元和Timoshenko梁单元建立了柔性外圈等效力学模型,考虑钢球与柔性外圈的分段滚道之间、柔性外圈与轴承座之间的动态接触作用,建立了计及外圈结构弹性变形和轴承座支承作用的球轴承多体接触动力学模型。运用广义-α方法计算分析了外圈弹性变形和轴承座支承作用对轴承载荷分布规律和动态配合特性的影响规律,获得了不同配合间隙、内部游隙、外圈厚度和径向力等因素下球轴承的动态作用力、载荷分布角和相对位移等动力学结果。结果表明:外圈增加至一定厚度,球轴承内部载荷分布与刚性套圈理论具有很好的一致性,刚性外圈与刚性轴承座的支承接触区域相对较小;随着外圈壁厚的减小,柔性外圈与轴承座的支承接触力逐渐由平滑曲线变为典型的多点极值和非光滑分布的动态变化规律,且相邻极值的差值,随着外圈壁厚的减小,配合间隙、内部游隙和径向力的增加而明显增加;随着配合间隙或内部游隙增大,球轴承载荷分布范围和轴承座的支承接触区域总体上呈现减小趋势;不同的配合间隙、内部游隙或径向载荷下薄壁外圈更容易发生近似对称的压缩、扩张、拉伸或压扁等不同形式的结构弹性变形。提出的动力学模型为滚动轴承及其系统的动力学研究和动态设计提供新方法。

铁路货车柔性轴承外圈除锈机的设计与制作

铁路货车轮对轴承除锈,是铁路货车轴承检修中的重要工艺环节,对轴承检修的质量有着十分重要的意义。CXW-30B轴承外圈除锈机因其钢丝轮转动功率较小,且设备存在一定程度的设计缺陷,对轴承外圈的除锈效果不甚理想,影响了轴承外圈清洁度质量。针对上述缺陷,自主设计制造的柔性轴承外圈除锈机,在机械结构及电气控制两方面做出了较大改进,彻底改善了轴承外圈的除锈效果。