混合陶瓷球轴承优化设计中接触问题的三维有限元分析

从混合陶瓷球轴承优化设计出发 ,借助ANSYS分析软件对陶瓷球与套圈沟道的接触问题进行了三维有限元分析 。

混合陶瓷球轴承接触应力和变形的数值求解

提出了一种基于Matlab软件求解赫兹接触问题时超越方程的新方法 ,具有编程非常简单、使用方便、计算精度高和应用前景广泛等优点 ;给出了球轴承无量纲接触参数的计算曲线 。

混合陶瓷球轴承接触曲面及接触应力的三维有限元分析

本文提出用有限元法,并借助于有限元分析软件ANSYS5.7对转速为60000r/min的深沟混合陶瓷球轴承接触应力进行计算,并用二次曲面方程对接触曲面的形状进行拟合。

混合陶瓷球轴承在微型涡喷发动机中的应用

以WP25微型涡喷发动机为研究对象,对混合陶瓷球轴承在微型涡喷发动机中的应用进行了试验研究。利用有限元计算与试验验证相结合的办法,确定了转子的临界转速范围;指出混合陶瓷球轴承在高温、高速条件下的失效形式以表层金属脱落为主,同时提出了改进措施,为混合陶瓷球轴承在微型涡喷发动机中的应用提供了参考依据。

高速轻载混合陶瓷球轴承锁口高的确定

分析了轴承材料、合套温度、内部游隙及加工精度等对混合陶瓷球轴承锁口高的影响,调整了轴承锁口高的计算公式,并通过生产实际对调整后公式的实用性进行了验证。

国产牙钻混合陶瓷球轴承性能评估分析

应用自建的牙钻轴承试验机对某国产牙钻混合陶瓷球轴承的使用寿命进行了试验评估,并与全钢轴承进行了对比试验,对轴承失效原因进行了分析。试验结果表明,在相同试验工况下,混合陶瓷球轴承的使用寿命低于全钢轴承,但是其沟道表面的磨损情况优于全钢轴承。经分析,导致国产混合陶瓷球轴承使用寿命下降的主要原因是保持架的提前失效。

基于水介质的高速混合陶瓷球轴承的设计及验证

介绍轴承用水介质的特点,探讨基于水介质的混合陶瓷球金属轴承设计,分析影响水试轴承试验性能的因素。试验结果表明,水介质条件下高速混合陶瓷球轴承运行稳定,没有出现明显的汽化及汽蚀现象,轴承表面基本完好。

混合陶瓷球轴承的选型研究

混合陶瓷球轴承是支承高速电主轴的主要轴承类型之一,其运转状况直接影响到电主轴的可靠性,为此必须选择合适的混合陶瓷球轴承。系统地阐述了混合陶瓷球轴承的选型依据,包括类型选择、尺寸选择以及对极限转速的验算等,其中重点推导了混合陶瓷球轴承中的陶瓷球及轴承外圈的寿命估算公式及其在不同可靠度要求下寿命修正系数的计算式,进而得到陶瓷球及轴承外圈的基本额定动载荷,提出所选取的陶瓷球轴承需符合的要求。

高速主轴用混合陶瓷球轴承性能分析

主要从额定静载荷、滚动接触疲劳寿命、高速条件下的旋滚比与温升特性等方面 ,对高速主轴用混合陶瓷球轴承性能进行了分析 ,表明混合陶瓷球轴承在高速条件下比钢制轴承具有更加优良的性能。

基于ANSYS的混合陶瓷球轴承接触问题仿真与分析

运用ANSYS软件,以B7005C混合陶瓷球轴承为样本,进行实体建模、网格划分、接触对设置,然后进行后处理分析,根据轴承实际工况仿真得出了内外圈的接触应力与接触变形。仿真分析结果和经典的赫兹解进行对比后,表明运用ANSYS仿真轴承的接触问题是比较理想的。

基于全钢轴承的混合陶瓷球轴承系列化设计

在全钢轴承设计理论的基础上设计精密混合陶瓷球轴承,使相同型号及球径的混合陶瓷球轴承和全钢轴承在相同载荷状态下内部沟道的最大接触应力相同,基于此设计理念,介绍了混合陶瓷球轴承的设计方法,并对部分轴承设计参数进行了优化调整。

基于ABAQUS的混合陶瓷球轴承接触问题数值分析

简单介绍了ABAQUS软件,使用该软件可以进行接触非线性问题求解,作者应用ABAQUS软件建立了陶瓷球轴承简化的曲面-球接触模型,并进行了接触分析。

单元尺寸在混合陶瓷球轴承动态特性分析中的影响研究

在建立混合陶瓷球轴承6801CE的二维有限元接触模型的基础上,采用不同的单元长度对模型进行网格划分,并施加8种不同的载荷进行求解,得到了接触变形图,通过分析比较获得了轴承的滚动体与内外套圈接触的边界条件,为分析混合陶瓷球轴承6801CE的三维动态特性奠定了基础。

基于EEMD的混合陶瓷球轴承故障双冲击特征提取

疲劳剥落是导致滚动轴承失效的主要原因,当滚道出现剥落故障时滚动体在进入和退出剥落区时的加速度振动信号表现出不同特征:进入故障区时产生以较低频率成分为主的阶跃响应;退出剥落区则引起频带较宽的脉冲响应。有效分离这两类信号特征,对实现对混合陶瓷球轴承剥落区长度的测量有重要意义。提出一种基于总体经验模态分解(EEMD)的混合陶瓷球轴承剥落故障双冲击特征提取方法,该方法首先用AR模型对原始振动信号进行预白化处理,然后利用EEMD对白化后的振动信号进行去噪,并结合Hilbert包络提取算法实现对剥落故障混合陶瓷球轴承振动信号双冲击特征的有效分离提取。仿真及试验研究表明该方法能够有效地分离出混合陶瓷球轴承故障双冲击特征。

混合陶瓷球轴承内部结构的优化设计

陶瓷轴承产品设计的正确与否对其性能、寿命和可靠性有着根本的影响,进而也影响到主机的工作质量和经济性。这里通过对金属球轴承的优化设计的分析总结出陶瓷轴承的设计可借鉴的设计理论和方法,介绍了计算机仿真分析在混合陶瓷球轴承设计中的作用,并简略的介绍了应用大型有限元分析软件ANSYS对混合陶瓷球轴承接触进行计算机仿真分析的方法。

混合陶瓷球轴承多目标优化

混合陶瓷球轴承(Hybrid Ceramic Ball Bearing,HCBB)用Si3N4陶瓷球替换钢球,这两种材料性能差距较大,导致轴承寿命和发热量发生显著变化,需对HCBB进行多目标优化设计。提出高速HCBB多目标优化模型,目标函数为疲劳寿命和直接表征发热的自旋摩擦功率。用Ioannides-Harris理论计算HCBB寿命,用非劣排序遗传算法-II求解该多目标优化问题。结果显示优化的HCBB显著优于当前设计。

基于双冲击特征的无转速计混合陶瓷球轴承剥落区宽度估计

首先介绍了一种基于振动信号分析的滚动球轴承剥落区宽度估计的方法,该方法可根据振动信号中的双冲击特征间隔和所在转轴的转速,完成对剥落区宽度的估计,但转速计的安装易受工况条件的限制,对此提出了一种基于滚动轴承剥落故障对应冲击特征的无转速计剥落区宽度估计方法,该方法通过振动信号中整周期的冲击次数实现转速估计,结合平均双冲击特征实现了无需转速计的混合陶瓷球轴承的剥落区宽度估计,使该方法更适合于工程应用。试验结果表明,所提方法可对混合陶瓷球轴承剥落区宽度进行有效估计。

材料非线性对混合陶瓷球轴承有限元分析的影响

重点研究了材料非线性行为在有限元法分析混合陶瓷球轴承接触问题中的影响。首先对混合陶瓷轴承中的轴承钢GCr15进行了材料单轴拉伸试验,以确定其材料性能参数,再通过对几种接触模型的材料线性和材料非线性有限元分析、试验研究和赫兹接触理论计算,将这些结果比较分析,得到材料非线性对有限元接触分析在不同情况下的影响,从而对材料非线性行为在有限元接触分析中的应用做出评估。

拖拉机涡轮增压器中混合陶瓷球轴承无损检测设计

依据多频涡流检测原理,提出了一种新的基于调频涡流的混合陶瓷球轴承无损检测方法。该方法采用单个检测通道和三角波调制信号,可以实现不同深度缺陷的检测和得到幅值线性变化的调制信号,使用自比式探头作为传感器,有效地抑制了温度漂移和探头振动产生的误差,提高了检测的效率和精度。建立了拖拉机涡轮增压器中混合陶瓷球轴承涡流无损检测仿真模型,并利用有限元软件对不同缺陷尺寸的拖拉机涡轮增压器中混合陶瓷球轴承进行了缺陷尺寸识别的仿真模拟计算,搭建了多频涡流无损检测系统实验平台,将实验测得的缺陷尺寸结果和仿真模拟计算进行了对比,验证了仿真和实验结果的一致性,进而说明了多频涡流检测在拖拉机涡轮增压器中混合陶瓷球轴承实际生产中应用的可行性。

混合陶瓷球轴承的开发

通过对轴承结构、精度及使用工况的分析，制定了特殊的轴承加工工艺，采用新的测量理念。研制出适用于强磁环境、无后继润滑供给、高速运转情况下的低振动值、高精度、混合陶瓷球轴承。