考虑修形的双列圆锥滚子轴承热特性研究

以往针对圆锥滚子修形的研究大多数都集中于滚子修形对轴承接触区域应力分布和载荷分布等方面的影响,很少有对基于滚子和滚道修形的双列圆锥滚子轴承接触区热特性的系统性研究。针对重型卡车车桥用双列圆锥滚子轴承承载较大,且失效形式多为高温失效的问题,对双列圆锥滚子轴承的热特性进行了研究。首先,基于滚动轴承动力学理论和滚子与滚道的对数修形理论,建立了重卡车桥用双列圆锥滚子轴承动力学模型;然后,基于摩擦功耗理论和热传递理论,建立了轴承摩擦功耗模型和热分析模型,研究了滚子、滚道修形参数对轴承热特性的影响规律;最后,搭建了轴承温度试验台,通过对比试验对仿真结果进行了验证。研究结果表明:滚子与滚道修形参数对相应滚子与滚道接触区的温度分布影响基本一致,修形系数大于0.8时,其能够消除端部应力集中的影响,系数过大则使滚子与滚道接触区最高温度增大;修形偏移量的变化会使接触区的最高温度位置发生变化;滚子与滚道同时修形,滚子与滚道修形偏移量接近时,滚子与大挡边接触区的最高温度较低。

真空泵驱动用定子表贴式永磁电机转子热性能分析

真空泵驱动电机转子不易散热可能导致转子温升过高,其热量传导至轴承会有导致轴承抱死的风险,而损耗是发热的根源,将损耗由转子侧向定子侧转移是创新思路和工程可行措施。定子永磁型电机就是适合这种损耗转移思路的电机结构,虽然其转子侧无永磁体损耗,但是转子铁心仍存在一些损耗,在电机转速和频率较高的情况下更明显。为此,以1.5 kW、9000 r/min的电机为例,对同样外形尺寸的定子表贴式永磁电机(SSPMM)和转子表贴式永磁电机(RSPMM)进行了分析,对比了转子采用不同硅钢片材料时转子侧的损耗,以及两电机转子和轴承的温升、轴承热应力和热形变情况。比较结果表明,SSPMM在较高转速和频率的情况下,当转子侧采用高性能的硅钢片材料时,转子损耗和发热量比RSPMM更小,可降低轴承抱死的风险,提高真空泵长期运行的可靠性。