大型四列圆锥滚动轴承载荷特性边界元法解析

二辊或四辊轧机的辊系,对工作辊四列圆锥轴承满寿可靠运行起至关重要甚至决定性作用。在轧制力或弯辊力下的轧辊弹性弯曲变形微尺度失控行为,致使四列圆锥轴承异常偏载。给出大型轧机四列圆锥滚子轴承三维载荷数值解法,定量描述圆锥轴承三维载荷分布特性,并以滚子载荷工况评估多列圆锥轴承的实际寿命,取代现有轧机设计理论中的总体轴承工况寿命评估法,具有重要的工程价值。

轧机微尺度行为和四列圆锥轴承寿命

2辊或 4辊轧机的辊系 ,对工作辊四列圆锥轴承满寿可靠运行起至关重要甚至决定性作用。在轧制力或弯辊力下的轧辊弹性弯曲变形微尺度行为 ,破坏辊系的静定条件 ,致使四列圆锥轴承异常偏载 ;机架窗口内有隙轴承座在外干扰力矩作用下 ,引起轧辊的动态交叉微尺度行为产生异常轴向力 ,使四列圆锥轴承超载。对此 ,为定量描述圆锥轴承三维载荷分布特性 ,给出大型轧机四列圆锥滚子轴承三维载荷数值解法 ,以轴承的滚子载荷工况评估多列圆锥轴承的实际寿命 。

四列圆锥轴承三维载荷分布与寿命计算

用梯形板单元模拟圆锥滚子并固接于内圈上 ,外圈和内圈分别贴合于轴承座及轧辊辊颈 ,从而多物体接触滚动轴承简化为两物体弹性接触问题 ,用三维弹性接触边界元法求解 ,获得四列圆锥轴承每列滚子偏载状况 。

3500中厚板四辊轧机工作辊杆系分析和轴承寿命评估

35 0 0mm中厚板四辊轧机工作辊四列圆锥滚子轴承 ,同时承受径向力和轴向力。其工况为承受上轧辊系的过平衡力 ,或需要板形控制时承受弯辊力 ,以及工作辊受到的轴向力。圆锥轴承已经按照现有轧机设计理论严格选择 ,但短寿烧损状况长期困扰着轧机安全运行。对工作辊辊系机构进行杆系分析 ,确定轴承工作的约束条件。开发梯形板单元模拟圆锥滚子并固接于内环上 ,外环和内环分别贴合于轴承座及轧辊辊颈 ,将多物体接触滚动轴承简化为两物体三维弹性摩擦接触问题 ,适用于三维弹性摩擦接触边界元法 ,获得圆锥轴承三维负荷分布。并针对圆锥滚子轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的特点进行改进 ,计算得到的结果更接近实际 ,轴承滚子载荷分布解析更为准确 ,花费时间并无显著增加 ,证明本方法对于圆锥滚子轴承载荷的解析的适用和准确。