基于轴承边界元法的轧机圆锥滚子轴承的载荷研究

采用边界元法对高度非线性的滚动轴承接触问题进行了研究。利用轴承边界单元模拟轴承接触单元,采用赫兹接触理论对滚动体与轴承内外圈的接触宽度进行修正;根据轧机圆锥滚子轴承安装配合时轴承内圈与轧辊、轴承外圈与轴承座均采用松配合的特点,在多物体有摩擦弹性接触的边界元法基础上,编制了四物体有摩擦弹性接触的专用轴承边界元法计算程序;并对轧机四列圆锥滚子轴承进行了数值分析,验证了算法的可行性和有效性。结果表明:四列滚动体上圆锥滚子小端受较大的压力,且滚动体端部压力远大于中部压力;滚动体承受的轴向压力与四列圆锥轴承的锥度分布一致,最大应力出现在第一列滚动体靠近辊身侧的位置;各个滚动体的接触宽度与滚动体上承受的径向载荷分布规律一致,非轴承接触面所受载荷的分布与承受载荷的滚动体的位置相对应。

轧机圆锥滚子轴承载荷的边界元法解析及实验研究

针对滚动轴承接触的特点,在轴承边界元法中采用赫兹接触理论对滚动体与轴承内、外圈的接触宽度进行修正。编制了三维有摩擦弹性接触的专用轴承边界元法计算程序,对轧机圆锥滚子轴承的载荷分布进行了数值模拟。采用轴承座直接测量法对轧机圆锥滚子轴承的径向和轴向载荷进行测试,并与数值模拟的结果进行了对比,实验测试结果与数值模拟的轴承载荷的分布规律基本一致,证明了边界元方法求解轴承载荷分布的正确性和有效性。

基于轴承边界元法的轴承座对轧机滚动轴承载荷的影响

阐述了在四物体有摩擦弹性接触边界元法的基础上,采用轴承边界单元模拟轴承接触单元及赫兹接触理论修正滚动体与轴承内、外圈的接触宽度的轴承边界元法。轴承座采用不同受力面厚度时对轧机四列圆锥滚子轴承的径向和轴向载荷的分布进行数值模拟,得到其对四列圆锥滚子轴承载荷分布的影响规律。并通过实验说明轴承边界元法在模拟滚动轴承载荷时的正确性和有效性。

利用轴承边界元法分析轴向力对四列圆锥轴承载荷的影响

在三维有摩擦弹性接触边界元法的基础上,采用Hertz接触理论对滚动体与轴承内、外圈的接触宽度进行修正,编制了轴承边界元法专用Fortran源程序。对轧机四列圆锥滚子轴承系统施加不同轴向力大小与方向时,轴承径向和轴向载荷的分布进行了数值模拟,得到轴向力对四列圆锥滚子轴承载荷分布的影响规律。