Characteristics of Left-Right Spiral Hollow Cylindrical Roller

Based on new rolling-sliding compound bearings,the wear between the one-way spiral hollow cylindrical roller and the ribs of the inner and outer ring of rolling-sliding compound bearings is reduced by innovational structural design. A new left-right spiral hollow cylindrical roller is proposed to replace the one-way spiral hollow cylindrical roller. The finite element analysis models of ordinary cylindrical rollers,one-way spiral hollow cylindrical rollers and left-right spiral hollow cylindrical rollers are respectively established by ABAQUS.The axial displacement of their center mass and the stress distribution of left-right spiral hollow cylindrical rollers are compared and analyzed. Theoretical study results show that this new left-right spiral hollow cylindrical roller not only inherits the advantages of one-way spiral hollow cylindrical rollers,but also avoids the axial offset and the serious wear of the one-way spiral hollow cylindrical roller. And the theory research conclusion is verified by the experiment. The left-right spiral hollow cylindrical roller has the advantages to overcome boundary stress concentration like logarithmic convex roller. The rolling-sliding compound bearings equipped with the new rollers can be better to adapt to the impact of vibration load.

基于ABAQUS的分层空心圆柱滚子接触特性分析

为研究分层空心圆柱滚子的静力接触特性,在ABAQUS软件中建立了内圈-滚子-外圈有限元静力学接触模型,对比分析了内空心圆柱滚子材料、空心率、载荷对分层空心圆柱滚子的静态接触特性的影响。结果表明,降低内空心圆柱滚子材料弹性模量可以增大分层空心滚子径向接触变形量,增大外空心圆柱滚子内壁应力,降低内空心圆柱滚子内壁应力;分层空心圆柱滚子空心率的降低能够减小滚子径向接触变形量,降低内、外空心圆柱滚子内壁应力;随着滚子外加载荷增大,分层空心滚子径向接触变形量增大,内、外空心圆柱滚子内壁应力增大。

明洪武宝钞修复及卷帘镶装帧研究

最小干预原则——指导古籍文献修复工作的重要原则之一,是指将修复面积控制在最小范围内。天坛藏明洪武宝钞的修复秉承这一原则:以加固纸张为首要目的,使用薄三桠皮纸修补,在保留宝钞原貌的基础上,更增强了破损状态的可识别性。根据宝钞双面有字的特点,收藏装具采用纸板挖镶、嵌入的方式对宝钞予以保护。正面覆盖透光度较高的三桠皮纸作为纸帘,可向上掀起便于展示。这种装帧形式被命名为卷帘镶,能同时满足收藏与展览的双重需要。修复与装具制作方法具有用浆水量少、粘接面积小的特点,有利于未来的再处理,其保护理念可为单叶纸质文献的保存提供参考。

一种新型窄槽式负压空心罗拉全聚纺系统

为开发环锭纺新技术,生产高质量的环锭纺纱线,研制出一种新型窄槽式负压空心罗拉紧密纺系统—全聚纺,并对该系统的结构组成、成纱特性进行全面分析。在3家不同纺纱企业进行纺纱实验,对全聚纺与网格圈型紧密纺成纱质量进行对比,结果表明:与网格圈型紧密纺相比,全聚纺成纱条干有所改善,在有害毛羽减少效果基本相同的前提下可保留丰富的短毛羽,成纱强力稍有降低,但成纱综合质量较好,且全聚纺系统运行维护成本低、能耗小,具有良好的市场推广应用价值。

牙轮钻头空心圆柱滚子接触状况的有限元数值模拟

以牙轮钻头滚动轴承为研究对象,对常规直母线圆柱滚子与内圈滚道的接触状况进行三维有限元数值模拟。在验证模型正确性和算法可靠性的基础上,对不同载荷和空心度下直母线空心圆柱滚子的接触状况进行有限元分析。计算结果表明,合理空心度的滚子可以降低轴承的等效应力,从而提高轴承的疲劳寿命;合理空心度的选取往往与轴承系统的材料参数、几何结构尺寸参数以及所受的外载荷等因素有关,但采用合理的空心度仍然无法消除滚子轴向端部几何边界突变处的奇异性。研究结果发现,空心滚子的最大法向接触应力和最大等效应力相对于轴向初始接触对称中心线发生了一定程度的偏移;在相同空心度下,等效应力与载荷并非正比关系。此项研究为通用空心滚子轴承在牙轮钻头中的承载性能预测和结构优化设计以及今后的推广应用提供理论参考。

牙轮钻头空心滚滑复合轴承的设计

轴承是牙轮钻头的重要组成部分,它的失效直接影响着整个钻头的使用寿命。为此,分析了牙轮钻头用滑动轴承、滚动轴承及浮动套轴承的研究现状,在综合3种轴承各自优势的基础上,最终设计出了空心滚滑复合轴承和有孔浮动套滚滑轴承:①空心结构的滚滑体较实心结构的滚滑体提供了更多的贮存润滑油空间,使牙轮转动过程中滚滑体的各接触面之间的润滑性能得以改善;②空心结构增大了滚滑体的散热面积,自由流动的润滑油通过对流散热方式冷却轴承各个转动的部件。同时,建立了滚滑轴承的有限元分析模型,进行了实心和空心结构滚滑轴承的等效应力与接触应力分析。结果表明:空心滚滑复合轴承比实心结构的承载能力更强,滚滑体的应力分布也更为均匀,降低了由局部应力过大或温度过高而导致整个轴承失效的概率,有利于提高牙轮钻头的使用寿命。最后,建议空心滚子的空心度在50%～70%,滑块的空心度不宜超过60%。

3种滚子接触的有限元分析

从外载荷与滚子接触变形的关系入手,分析比较实心滚子、空心滚子和组合式新型空心滚子的负荷分布、刚度和承载能力。采用有限元方法求解滚子接触变形的相关参数,并用经典的赫兹接触理论进行校核。研究结果表明:空心滚子的接触变形随着空心度的增加而非线性地增加,空心度越大,空心滚子的刚度越小,其承载能力也越差;组合式新型空心滚子的接触变形随着内环材料刚性的增加而减小,组合式新型空心滚子的接触变形大于同样空心度空心滚子的接触变形;在实心、空心和组合式新型空心滚子中,以实心滚子的刚度为最大。

牙轮钻头用深穴空心滚子轴承的数值研究

牙轮钻头中轴承系统与硬质合金镶齿钻头牙齿的寿命不匹配,成为制约其使用寿命的一个重要因素。为此,在牙轮钻头用空心圆柱滚子轴承的基础上,设计了一种深穴空心滚子轴承,除了具备空心结构滚子的优点外,避免了在滚子端部出现应力集中现象。同时,建立了不同结构滚子轴承的有限元模型,进行了应力分析,并研究了深穴深度和深穴直径对滚子力学性能的影响。结果表明:深穴空心滚子的力学性能优于实心滚子、空心滚子和深穴滚子;随着深穴深度和深穴直径的增大,滚子两端的等效应力和接触应力逐渐减小,而中间部位的应力却逐渐增大;以Ф215.9 mm牙轮钻头滚动轴承为例,建议其深穴直径为7 mm,深穴深度为2 mm较为适宜。最后,设计了一种填充式复合滚子轴承,可以有效地提高轴承的疲劳寿命,建议在钻进过程中可以根据不同地层合理选择轴承滚子结构。

空心圆柱滚子轴承刚度分析

从空心圆柱滚子轴承变形协调关系出发,通过受力分析,建立各滚子载荷和外负荷的力学平衡方程,再运用当量弹性模量的方法,由帕姆格林公式确定负荷与变形间的关系式,求解了空心圆柱滚子轴承的负荷分布,据此导出了空心圆柱滚子轴承刚度的计算公式,并深入地分析了滚子空心度、外负荷、轴承转速和滚子数等对刚度的影响规律。研究结果表明:空心圆柱滚子轴承的刚度随空心度的增大而减小,随滚子个数的增加而增大,且外负荷和轴承转速会根据滚子的不同空心度表现出不同的变化规律。

空心圆柱滚子轴承接触力学数值仿真

基于接触力学理论,建立了不同空心度常规直素线圆柱滚子与内圈滚道的三维接触力学模型,进行了有限元数值仿真研究。分析结果表明,空心度对等效应力及接触应力的影响规律是不同的,合理的空心度可减小接触应力的边缘效应,但等效应力滚子两端的边界应力集中总是存在的;在相同空心度下,等效应力和接触应力随载荷的变化规律是不同的;不同载荷作用下,最佳空心度的理论值不同;空心滚子内壁的等效应力值随空心度的增大而增大,存在应力转移现象,并会超过外壁的等效应力值。

空心圆柱滚子轴承及其磨损问题

空心圆柱滚子轴承是一种新型滚动轴承,其结构特点是滚动体的空心度大于50％,无保持架,满装滚子和滚动体始终受有预负荷。它具有高刚度、高回转精度和高极限转速等特性,特别适用于机床主轴轴承。空心圆柱滚子轴承的主要失效形式是磨损和滚动体的弯曲疲劳断裂。

不同载荷工况下空心圆柱滚子轴承的接触分析

针对空心圆柱滚子轴承的实际工作状况,利用有限元软件ABAQUS建立了滚子轴承的有限元模型,并对其在3种载荷工况(均载"、梯形"偏载和"三角形"偏载)下进行了数值模拟,分析了不同空心度对滚子的Mises应力、接触应力和变形的影响。结果表明:偏载工况对滚子的应力和变形影响较大;与均载工况相比,偏载工况下滚子的"边界效应"较小;不同空心度的滚子应力和变形不同,空心度为60%的滚子的Mises应力最小。把滚子内孔由圆柱改为圆锥后,滚子的Mises应力和接触应力均减小,有效的提高了轴承的强度和使用寿命。

空心圆柱滚子接触变形的一种计算方法

空心圆柱滚子与套圈间的接触属于非Hertz接触问题。通过对空心圆柱滚子接触特性的分析,发现空心滚子与内、外圈具有线接触变形和本身弹性弯曲变形的双重特性,把空心度作为影响接触变形的一个重要参数,提出了一种计算空心滚子接触变形的方法。该方法计算的结果与有限元方法获得的结果进行对比,结果表明:对于3种不同规格的滚子分别在不同空心度及外载荷的情况下,两者计算结果相当吻合,该计算式可作为空心滚子接触变形计算的一个参考公式。

牙轮钻头采用空心圆柱滚子轴承的理论探讨

为了提高牙轮钻头滚动轴承的抗接触疲劳能力 ,提出在牙轮钻头滚动轴承中采用空心圆柱滚子的方案 ,在对其接触情况进行了深入研究。首先应用弹性曲梁理论分析了单个空心圆柱滚子在径向对顶集中压力作用下的压缩变形以及滚子内外圆柱面上的拉压应力分布情况 ,并采用当量弹性模量法计算其与半空间平面接触时的接触应力分布。为了分析空心圆柱滚子轴承的载荷分布 ,在分析滚子与内外滚道接触变形量构成的基础上 ,提出了空心圆柱滚子载荷分布的迭代算法。结果表明 ,无论是单个滚动体的最大接触应力 ,还是整个轴承的载荷分布情况 ,只要有效控制空心滚子的空心度 。

空心圆柱滚动体接触状况的分析研究

对空心圆柱滚动体的接触状况进行了数值计算与分析研究．结果表明：在应用载荷范围内，空心圆柱滚动体的接触半宽与实心滚动体的相比变化不大，因而空心圆柱滚子轴承接触疲劳寿命的影响因素主要不是接触变形，而是弯曲应力使接触表层应力分布发生的变化；在空心度小于７０％的情况下，最大切应力和最大正八面体切应力都降低，轴承的接触疲劳寿命提高．

螺杆钻具用推力空心圆锥滚子轴承的设计与分析

针对螺杆钻具中较易发生失效的推力轴承组设计一种推力空心圆锥滚子轴承组结构。建立该轴承的有限元计算模型,确定合理的滚子空心结构,得到一种深穴空心圆锥滚子结构。研究空心度和轴向载荷对轴承力学性能的影响。结果表明:圆锥滚子宜采用等比空心结构,空心滚子端部存在应力集中现象;空心度越大,滚子内壁上和沿轴向的等效应力分布越不均匀,当空心度小于65%时,滚子的等效应力变化较小;轴向载荷越大,滚子两端的应力集中现象越严重。随着深穴深度和直径增大,滚子端部的应力逐渐减小,而中间部位的应力逐渐增大,此深穴结构可以有效地改善其端部的"边缘效应",避免轴承组过早发生疲劳失效。

新型滚动体轴承-深穴空心圆柱滚子轴承承载性能的理论研究

突破了用表面修形来降低或避免滚子轴承边界应力集中的传统理论和方法,通过设计创新来降低或避免轴承 滚子边界应力集中,提出了一种新型滚动体轴承--深穴空心滚子轴承。新型圆柱滚子轴承兼备了对数滚子轴承和 空心滚子轴承的优点,又克服了它们各自的缺点。理论研究表明这种新型滚动体轴承具有突出的优点:①解决实心 和空心直母线滚子轴承的接触应力和等效应力的边界应力集中的问题。②使轴承在具有对数滚子轴承可克服边界应 力集中的优点的同时,避免了在加工工艺上的超精加工的要求。③保持了空心滚子轴承的优点,如:适应振动冲击 性载荷,改善轴承系统的润滑冷却条件,重量轻,减少了外圈所受的离心力,具有较好的高速运转性能等等。

预负荷空心圆柱滚子轴承刚度分析

根据预负荷空心圆柱滚子轴承变形协调条件,建立了轴承内圈的平衡方程,运用卡氏定理确定了滚子的负荷和变形间的关系式,据此导出了预负荷空心圆柱滚子轴承的刚度计算公式,依据此公式对某型号轴承刚度进行分析研究,结果表明:预负荷空心圆柱滚子轴承的刚度与外载荷无关,且随着空心度的增大而减小,随着滚子个数的增加而增大。

多功能空心对辊式生物质颗粒成型机的研制

针对原有生物质颗粒成型机的局限性以及成型过程中出现的问题,开发设计了空心对辊式生物颗粒成型机;阐述了该机的结构组成和工作原理,分析并确定了空心对辊式生物颗粒成型机的核心部分结构参数。试验表明,该机结构和参数设计合理,能够满足生物颗粒成型的特殊要求。该机的研制大大提高了生物颗粒机械化成型的品质和成型率,是较为理想的生物颗粒成型机具。

空心圆柱滚子弹性趋近量的计算方法

通过对空心圆柱滚子接触特点的分析研究,发现空心度是影响其弹性趋近量的一个重要参数.合理建立空心滚子接触问题的有限元模型,在对大量有限元计算结果进行分析研究的基础上,提出了计入空心度影响的空心滚子弹性趋近量计算公式,为空心滚子轴承的设计提供指导.