风电主轴配对单列圆锥滚子轴承工作游隙分析

[目的]单列圆锥滚子轴承双支撑的主轴系结构在风电机组中得到了广泛的应用,确定合适的轴承工作游隙,对轴承和主轴系的可靠运行至关重要。[方法]以某中速永磁风电机组主轴系为研究对象,建立了轮毂、主轴、上风向轴承和下风向轴承一体化的动力学分析模型;计算得到了不同轴向游隙下,轴承滚道寿命、承载区域以及最大接触应力的变化趋势。[结果]确定了配对单列圆锥滚子轴承理想的轴向工作游隙范围为-0.74~-0.3 mm。[结论]研究结果对轴承和主轴系的可靠运行具有重大意义,为配对单列圆锥滚子轴承轴向工作游隙的确认提供了方法和参考。

浅析配对单列圆锥滚子轴承的应用

简述了圆锥滚子轴承的自身特点,分析了配对单列圆锥滚子轴承的常用布置结构,详述了不同布置配对单列圆锥滚子轴承游隙的控制与调整方法,总结了圆锥滚子轴承游隙的形成机理。结合实践应用和原理,能较好的指导车间工人正确操作应用,以及给同行设计者以借鉴。

AT变速器配对单列圆锥滚子轴承轴向游隙设计探讨

AT变速器中配对安装的单列圆锥滚子轴承因其结构原因,其轴向游隙的调整复杂且困难。文章介绍了圆锥滚子轴承轴向游隙设计计算的方法,对配对安装的轴承、内隔圈、后壳及轴的互换性进行了研究。

基于非线性弹簧的圆锥滚子轴承建模与分析

为解决风机主轴承滚动体数目多、尺寸大,进行有限元分析计算量大、收敛困难的难题,提出一种基于非线性弹簧的圆锥滚子轴承有限元等效模型,滚动体沿轴线方向分片,各分片与滚道接触以及球基面与挡边接触的“载荷-变形”关系采用弹簧单元等效模拟,等效弹簧的刚度通过赫兹接触理论确定。以某兆瓦级风机主轴承为例分析了该模型滚动体载荷分布及套圈整体变形,并与实体滚动体接触分析计算结果进行了对比。结果表明:基于非线性弹簧的等效模型能准确反映轴承内部载荷分布及整体变形情况,大大缩减计算量,为风机圆锥滚子主轴承的设计与分析提供了理论依据和指导。

单列圆锥滚子轴承配对安装技术的研究

描述了背对背配对单列圆锥滚子轴承零游隙的确定方法,介绍了3种零游隙下内隔圈宽度的测量方法,并对其进行了对比,结果表明:方法 3是一种准确合适的测量方法,并对方法 3测量过程中的误差进行了分析,给出了相应解决措施,以提高装配质量。

大跨距双列圆锥滚子轴承热态特性

针对摩擦发热会影响轴承寿命的问题,基于滚动轴承动力学理论,建立了考虑滚子修形的重载特种车辆用大跨距双列圆锥滚子轴承动力学分析模型和精细化轴承功耗数学模型,研究结构、工况参数对轴承摩擦功耗的影响规律,并对滚子与套圈的内滚道、外滚道和大挡边之间的接触温度特性进行分析。研究结果表明:转速、径向载荷增大以及内滚道倾角减小,滚子与挡边、滚道接触区最大温度均增大,且挡边接触区最大温度增大速率较快。轴向载荷增大会使受压侧受载最大滚子与套圈大挡边、滚道接触区最大温度均增大,套圈大挡边接触区最大温度增大速率较快;放松侧温度也增大,但增大速率较慢;倾覆力矩会导致两列滚动体温度产生差异,选择合适的跨距可以减小倾覆力矩对轴承温度的影响。

圆锥滚子轴承套圈辗扩成形有限元模拟

环件辗扩是轴承套圈的主要成形方法,加工质量直接影响轴承的使用性能。以圆锥滚子轴承为例,基于DEFORM建立套圈径向辗扩有限元模型,通过试验验证了模型的正确性,并分析了初始辗扩温度、芯辊进给速度和主动辊转速对套圈等效应变和温度的影响,结果表明:初始辗扩温度、芯辊进给速度增大,套圈等效应变减小;主动辊转速增大会使套圈等效应变增加;芯辊进给速度和主动辊转速增大,套圈温度升高且温度分布更均匀。

一种新型单列圆锥滚子轴承

针对传统单列圆锥滚子轴承存在的不足,对其结构进行改进,取消了内圈的小挡边,改变了保持架的结构,实现了保持架与内圈自锁,保证了由内圈、滚子、保持架组成的内组件的一体性,并对新型圆锥滚子轴承的加工方法进行了探讨。新型圆锥滚子轴承结构简单,生产、装配简便,在安装尺寸不变的情况下增加了滚子长度,提高了轴承的承载能力。

支承立轧辊的双列圆锥滚子轴承疲劳寿命计算方法研究

以立轧辊及其支承的双列圆锥滚子轴承为研究对象,通过力学分析,构建了一种针对立轧双列圆锥滚子支承轴承受力进行计算的力学模型。通过对轴承滚子接触受力与局部变形的分析,建立了复合载荷作用下轴承载荷分布与疲劳寿命的计算方法。以一个具体立轧机的立辊支承轴承为算例,深入研究了轴承的轴心位移和滚动体受力变化规律。在此基础上,对轧制过程中钢坯变形与轴承受力进行了耦合计算,研究了若干工艺参数对滚子接触应力和轴承寿命的影响规律。研究发现,轴心轨迹为不规则的椭圆,滚子与内圈挡边的接触力很小,内滚道与滚子的最大接触应力略大于外滚道。随着侧压率、钢坯厚度、钢坯宽度以及立辊半径的增加,滚子的最大接触应力逐渐增大,轴承的疲劳寿命逐渐减小。在主要轧制参数中,侧压率和钢坯厚度的影响更为显著。轴承两列的载荷差值随复合载荷的增大而增大,从而导致了轴承整体寿命的降低。

风机增速箱圆锥滚子轴承疲劳寿命分析

以某4.5MW风机增速箱圆锥滚子轴承3171为研究对象,基于增速箱输入轴的LDD载荷谱,研究了滚子载荷分布和应力分布情况,运用加权平均法计算分析了圆锥滚子轴承的等效载荷分布和等效转速,依据滚动接触疲劳理论计算研究了圆锥滚子轴承疲劳寿命。建立Romax仿真模型,分析了扭矩、转速、预紧量对圆锥滚子轴承疲劳寿命的影响,结果表明,扭矩对轴承寿命的影响规律呈S型曲线变化趋势,转速对轴承寿命的影响规律呈反比例曲线变化趋势,随着预紧量的增加,轴承的寿命先增大后减小。轴承的疲劳寿命的计算值为1.77×10~6h,Romax仿真值为2.05×10~6h,相对误差为13.7%,轴承寿命超过了20年,满足使用要求。

大型圆锥滚子轴承套圈碳氮共渗工艺优化

碳氮共渗工艺可以大幅提升轴承疲劳寿命,但在商用车轮毂轴承上的研究还较少。采用工艺试验的方法,分析对比不同温度、碳势、NH_(3)流量和工艺时间对33022圆锥滚子轴承的渗层深度和表面硬度的影响,得到了最佳工艺参数:强渗阶段,温度为860℃,NH_(3)流量为2.5 L/min,碳势为1.2%,时间为330 min;扩散阶段,温度为860℃,NH_(3)流量为2.5 L/min,碳势为1.0%,时间为60 min;保温阶段,温度为820℃,NH_(3)流量为2.5 L/min,碳势为1.0%,时间为60 min。工艺优化后,测量碳氮共渗后的轴承尺寸、表面组织和硬度,均能满足产品技术要求;轴承疲劳试验结果表明,相比于常规马氏体淬回火热处理工艺,碳氮共渗处理后的轴承寿命由2L_(10)提升至5L_(10),有效提高了轴承的疲劳寿命。

汽车轮毂单列圆锥滚子轴承的优化设计研究

汽车轮毂轴承多数采用的双列复合轴承和单列圆锥滚子轴承,双列复合轴承常用于小型汽车,免维护,结构略复杂,成本较高;卡车和大型客车普遍选用两只单列圆锥滚子轴承。除了轴承的制造加工过程、材料选用、润滑油的选用、使用工况等因素对轴承使用寿命有很大的影响外,轴承的前期结构参数设计同样不可忽略,轴承是承受运动负荷的零件。只有合理的匹配设计,才能具备高寿命的轴承。本文重点研究单列圆锥滚子轴承设计过程中的要点以及轴承在使用工况下的接触性能分析。

非标单列圆锥滚子轴承套圈磨削工艺改进

文章简要分析了某非标单列圆锥滚子轴承套圈的结构特点及加工难点,根据在加工中出现的问题,论述了问题产生的原因及有效的解决方法,优化了磨削加工工艺。

单列圆锥滚子轴承内圈大挡边厚度的有效控制

对单列圆锥滚子轴承内圈磨加工中出现的大挡边厚度变化对轴承装配高的影响进行了分析,同时分析了其对装配性能及轴承使用性能的影响,以便在磨加工过程中,有效控制大挡边厚度。

基于Romax柔性模型的风电主轴圆锥滚子轴承接触应力和疲劳寿命分析

风电机组轴承是高性能风机的核心部件,为了开发更高性能的风电机组轴承,需要对轴承的性能与寿命做出合理评价。基于轴承经典理论和软件仿真分析的结果,提出一种评价轴承性能指标的新方法。利用Romax软件搭建风机传动链柔性模型,以实际服役的风机机型为载体,在充分考虑风机所受复合载荷的前提下,分析滚动体修型量对于风机主轴轴承服役性能的影响。结果表明:所提方法能够考虑到轴系各部件的变形对于轴承滚动体载荷的影响,同时计算出较为合理的轴承风载合成寿命。对于滚动体不同修型量的比较,过小的修型量会导致应力集中,过大的修型量会造成接触区域变短,合适的修型量需要根据轴承受力情况具体分析。

GCr15轴承钢圆锥滚子理化性能研究

本研究旨在探索更大尺寸GCr15轴承钢圆锥滚子的理化性能,为轴承零件选材和扩大GCr15轴承钢应用提供参考。通过GCr15轴承钢圆锥滚子理化性能研究,有效直径35mm的圆锥滚子表层显微组织、表层硬度、心部显微组织均符合标准推荐要求,心部硬度低于标准推荐值59HRC的区域径向尺寸占比25.37%,轴向尺寸占比39.37%,其中低于淬硬值58HRC的区域径向尺寸占比12.11%,轴向尺寸占比23.36%。为满足标准推荐值要求,GCr15轴承钢圆锥滚子可选材应用尺寸到有效直径为26.12mm;为满足淬硬值需要,GCr15轴承钢圆锥滚子可选材应用尺寸到有效直径为30.76mm。在满足使用要求的前提下,用户和制造厂可协商确定更大尺寸的应用,以获得良好的性价比。

TBM盘形滚刀用圆锥滚子轴承设计及失效分析

TBM盘形滚刀用圆锥滚子轴承在隧道挖掘工程中扮演着关键角色,是破岩作业中的核心部件,由于依赖进口,价格昂贵且供货周期长。针对这一问题,开发了LYKJ749X22轴承,该轴承采用小角度外圈滚道设计,具有抗疲劳、刚性好、抗变形性能以及良好的径向承载能力。为使轴承在冲击负荷下不易破损,内外圈体设计为表面硬、心部软,采用含铬、镍、钼等合金元素的渗碳钢材料。结构设计上,以降低表面压力并使其分布均匀为目标,采用凸度结构设计,并通过有限元分析确定合理的凸度组合,也分析了轴承的密封及其润滑、失效等情况,并针对各种问题提出了改善对策。这些研究为TBM盘形滚刀用圆锥滚子轴承的设计、制造和应用提供了重要的参考。

地铁齿轮箱圆锥滚子轴承加强型保持架设计与分析

圆锥滚子轴承在地铁齿轮箱中应用广泛,圆锥滚子轴承可承受径向力、轴向力以及联合负荷等工况。如何设计好一款更耐用和更耐振动冲击的圆锥滚子轴承,除了要考虑轴承接触面(内圈、外圈和滚子)的材料和热处理外,更重要的还要考虑保持架的加强型设计方案,本文通过分析轴承的失效模式和原因分析,针对圆锥滚子轴承的保持架材料、保持架受力仿真分析和保持架对比试验等内容对保持架的加强型进行了探讨说明,证明加强型保持架更能满足地铁列车齿轮箱的运行条件。

圆锥滚子轴承保持架断裂行为研究

本文利用有限元软件,对某变速箱31311圆锥滚子轴承保持架进行整体动力学分析。同时,在保持架最大等效应力处引入裂纹,并基于Gurson-Tvergard-Needleman(GTN)细观损伤模型,研究其断裂行为。结果表明:该方法可为其断裂分析和预测提供参考。