圆柱滚子轴承滚子对数修形优化研究

为了提高轴承的疲劳寿命,采用Romax Designer工程分析软件,在充分考虑径向游隙和内外圈相对倾斜量(影响轴承寿命的主要因素)对修形效果影响的基础上,对某大兆瓦风电机组齿轮箱输出轴轴承进行了对数修形优化分析。首先,对国际标准ISO/TS 16281寿命计算方法进行了简要分析;然后,对不同径向游隙情况下对数修形的效果进行了分析;最后,对不同内外圈相对倾斜量情况下对数修形的效果进行了分析。研究结果表明:以轴承最大接触应力最小为优化目标和以国际标准ISO/TS 16281寿命最长为优化目标的轴承对数修形,其最佳修形量不同,相应的ISO/TS 16281寿命有很大不同;在该轴承的具体条件下,以ISO/TS 16281寿命最长为优化目标的最佳修形凸度量对应的ISO/TS 16281寿命比以最大接触应力最小为优化目标的最佳修形凸度量对应的ISO/TS 16281寿命长2.39%~10.63%;以ISO/TS 16281寿命最长为优化目标的最佳修形凸度量对应的ISO/TS 16281寿命比未修形的ISO/TS 16281寿命长111.47%~1054.88%,建议以ISO/TS 16281寿命最长为优化目标对轴承进行修形优化设计。该研究结果可为滚子类轴承的优化设计提供参考。

内外圈相对倾斜对圆柱滚子轴承寿命的影响

采用Romax Designer工程分析软件对某大兆瓦风电机组齿轮箱进行整体建模,应用经典滚动轴承理论和“切片法”基本思想,对齿轮箱输出轴圆柱滚子轴承在不同内外圈相对倾斜情况下的接触应力、修形效果和轴承寿命进行大量分析计算;重点对轴承ISO/TS 16281寿命进行分析,分析内外圈相对倾斜量对ISO/TS 16281寿命的影响以及对未修形和对数修形最佳修形凸度量时两种情况下寿命的影响;还将ISO 281寿命和ISO/TS 16281寿命进行对比。研究结果表明,无论轴承是否修形,内外圈相对倾斜对轴承ISO/TS 16281寿命影响非常大,倾斜量越大,ISO/TS 16281寿命越短,对应的最佳修形凸度量越大,相应修形效果越好,ISO/TS 16281:2008额定寿命提高得越大;在内外圈相对倾斜量相同的情况下,ISO/TS 16281寿命与ISO281寿命相差非常大。研究结果可为圆柱滚子轴承优化设计提供参考。

非钢制关节轴承制造材料研究进展

随着对关节轴承性能要求的不断提高,寻找新材料替代钢材制备高性能的关节轴承已经成为一个重要研究方向。对非钢制关节轴承内外圈材料及其处理工艺、衬垫和涂层材料进行了详细介绍,针对非钢制关节轴承内外圈材料存在铝合金加工难,钛合金成本高和自润滑层存在摩擦磨损性能较低的问题,提出具有优异摩擦性能,力学性能好、耐腐蚀、易加工的内外圈材料和制备工序简单、低摩擦、高寿命的自润滑层材料是未来非钢制关节轴承材料的发展方向。

Spherical contact mechanical analysis of roller cone drill bits journal bearing

Fang contact model is introduced to analyze stress of the spherical fixed ring journal bearing.Developed calculation programs in the MATLAB software which are utilized to calculate the contact characteristics of roller cone drill bits spherical fixed ring journal bearing.In addition,effects of external load,radius clearance values,and material parameter on the mechanics performance were investigated.The results show that the value of external load has a direct pronounced effect on the contact characteristics of journal bearing.There is a significant positive correlation between contact pressure and external load,radius clearance value,and the Young's modulus of material.However,there is an evident negative correlation between contact radius of journal bearing and radius clearance value,and the Young's modulus of material.The smaller radius clearance value of journal bearing is,the more centralized contact region will be,so the corresponding contact pressure will be higher.From the perspective of reducing friction and wear,we need select the materials which have high strength and good toughness.Not only might this can improve the wear resistance,it also effectively decreases the contact pressure.In this case,we can prolong the service life of roller cone drill bits journal bearing.

内、外圈相对倾斜对圆柱滚子轴承负荷和接触应力的影响

应用经典的滚动轴承理论以及“切片法”的基本思想,采用Romax Designer工程分析软件对某大兆瓦风电机组齿轮箱圆柱滚子轴承负荷分布和接触应力分布进行分析,重点研究了内、外圈相对倾斜对轴承负荷分布和接触应力的影响。研究结果表明:随着内、外圈相对倾斜量的增大,最大载荷减小,负荷分布趋于均匀,同时滚子与套圈间的最大接触应力随之增大。

外圈非贯通型损伤对圆锥滚子轴承振动特性的影响

鉴于基于力激励函数的损伤表征方法无法准确描述滚子轴承“非贯通型”损伤,提出了基于滚子-滚道接触刚度和阻尼变化的损伤表征方法,并在此基础上构建外圈损伤圆锥滚子轴承振动分析模型,探求“非贯通型”损伤诱发滚子轴承异常振动的内部机理,对比分析了“贯通型”与“非贯通型”损伤对圆锥滚子轴承振动特性的影响,并结合试验验证了所构建模型的有效性。研究结果表明:“非贯通型”损伤沿其长度方向扩展将引起损伤激励幅值增大,沿其宽度方向扩展将引起损伤激励叠加;有量纲特征值随损伤长度的增加单调递增,能准确反应“非贯通型”损伤沿其长度方向的扩展程度,有量纲和量纲一化特征值均随损伤宽度增加无序波动,无法准确反映“非贯通型”损伤沿其宽度方向的扩展程度。

圆锥滚子轴承外圈跳动自动测量系统研究

针对圆锥滚子轴承外圈跳动人工测量效率低、自动化程度低等问题,开发了一种圆锥滚子轴承外圈跳动自动测量系统。该系统包括机械结构、电气控制及数据处理三部分,通过同时测量轴承外圈径向与轴向跳动值,实现轴承旋转精度的准确判断。机械结构主体采用立式L型构型,直线导轨和定心负荷装置等组件固定在主体平板与支架上;电气控制部分采用PLC进行动作控制,借助快慢电机和气缸实现各组件的协调运动,以避免旋转轴线偏心引起的测量误差;基于LabVIEW开发数据处理程序,配合采集卡和工控机完成数据的采集与处理。对测量系统样机进行重复性检验,结果表明,该系统的径向、轴向跳动单次测量误差分别小于±1.8μm和±16μm,具有良好的测量一致性,满足自动化测量要求。

外圈偏置对航空圆柱滚子轴承性能的影响分析

轴承外圈偏置是转子不对中的一种主要形式。为了便于分析外圈偏置对轴承性能的影响,选用航空发动机圆柱滚子轴承作为研究对象,通过数值仿真计算和试验分析得到外圈偏置对圆柱滚子轴承寿命的影响。结果表明,相同载荷条件下,随着轴承外圈倾斜角度变大,圆柱滚子所受接触应力变大,轴承寿命减小。理论分析与试验结果具有较好的一致性,为滚子轴承装机性的判别提供了参考。

352226X2-2RZ型轴承内圈大挡边与滚子球基面匹配关系的研究分析

本文针对2021年发生的352226X2-2RZ型双列圆锥滚子轴承热轴故障现象,分析了热轴产生的原因;根据内圈与滚子的几何关系推导了内圈大挡边与滚子球基面的接触位置,在考虑轴承各参数公差的情况下,找出了β、φ、D_(W1)、d_(i)参数与接触距离的关系,计算出接触位置变化范围;基于计算结果,选取了不同接触位置对应的参数建立有限元模型,仿真分析了不同接触位置的接触应力,提出了内圈大挡边与滚子球基面的最佳接触位置,为杜绝该故障的发生给出了可行的生产控制措施。

圆柱滚子轴承旋转精度数值计算及试验研究

针对圆柱滚子轴承旋转精度,提出了轴承外圈径向跳动数值计算方法,并对外圈滚道形状误差进行了试验研究。根据轴承元件运动及几何关系,建立了轴承外圈径向跳动数值计算模型,分析了外圈滚道圆度误差幅值、圆度误差阶次、滚子个数以及径向游隙对轴承旋转精度的影响规律,并验证了模型的正确性。分析结果表明,外圈滚道圆度误差幅值对轴承旋转精度影响较大;当轴承外圈圆度误差阶次与滚子个数满足特定关系时,轴承旋转精度显著降低;对于外圈滚道圆度误差波形变化较剧烈的圆柱滚子轴承,滚子个数对其旋转精度影响较大。对轴承外圈滚道圆度误差试验研究结果表明,外圈滚道圆度误差服从正态分布;轴承外圈滚道圆度误差幅值随圆度误差阶次呈指数曲线变化;获得了外圈径向跳动与外圈滚道谐波分布参数的函数关系式,可用于外圈径向跳动的预测。

整体型外圈关节轴承成形技术现状及发展趋势

介绍了整体型外圈自润滑关节轴承的特点,总结了无自润滑层和带自润滑层的整体型外圈关节轴承的制造工艺,探讨了自润滑层无损伤的精密成形新工艺,最后指出了整体型外圈自润滑关节轴承的成形技术发展趋势。

球面滚子外径超精机

简述目前国内球面滚子加工中存在的问题,介绍了球面滚子外径超精机的加工原理,并对该机床的整体布局、主要部件和主要技术参数进行了分析和说明。

高速动车组轴箱轴承外圈滚道面变色原因分析

针对某型动车组轴箱轴承外圈滚道面变色问题,从轴承精度、游隙及变色区硬度、金相组织、表面成分等方面进行检测,分析滚道面变色原因。通过检测分析确定,轴承外圈滚道面变色原因是少量润滑脂油膜沉积所致,不影响轴承继续使用。

外球面轴承外圈冷辗扩有限元分析

基于环件轧制理论,分析外球面轴承外圈的冷辗扩工艺,应用Abaqus软件建立轧制的三维模型,并利用Abaqus/Exp lic it显式算法对外球面轴承外圈的冷辗扩成形进行模拟分析,研究了不同的模具结构、尺寸和进给规范对成形过程的影响,揭示了外球面轴承外圈冷辗扩成形的机理。

关节轴承的研究进展

关节轴承属于滑动轴承,在现代工业中应用极其广泛。文中介绍了关节轴承的典型结构,重点阐述了向心关节轴承的寿命估算以及额定负荷计算、开缝外圈结构设计的研究现状和存在的问题,指出摩擦磨损的试验研究和外圈的结构设计将是重点研究的方向。

NJG型满装圆柱滚子轴承外圈滚道直径公差的确定

介绍了NJG型满装圆柱滚子轴承与滚子装配有关的主要结构参数尺寸及公差的计算方法,并推导了外圈滚道直径公差的计算方法。经验证,轴承合套率达到90%以上,装配后的轴承旋转灵活,满足了工程应用需求。

基于ABAQUS的关节轴承径向受载试验的热力耦合分析

基于ABAQUS软件,开发了热力耦合分析用户子程序,对自润滑向心关节轴承进行了完全耦合热力分析。结果表明,采用完全耦合热力分析得到的外圈最大温度值与试验测量值的相对误差小于顺序耦合热力分析的相对误差,完全耦合热力分析得到的结果与试验测量值更加吻合。热力耦合分析与静力分析结果相比,接触应力和最大接触应力均有所增加,在温升引起的热膨胀作用下内圈沿径向力方向的最大位移有所减小。

滚子直径误差及排布对轴承径向跳动的影响

根据圆柱滚子轴承各零件间的运动关系及几何关系,建立了轴承外圈径向跳动数学模型;分析了轴承外圈径向跳动的算法原理,并对轴承的运动过程进行数值仿真;在不考虑轴承内、外圈滚道和滚子圆度误差的情况下,研究了滚子直径误差及滚子排布方式对轴承外圈径向跳动的影响。结果表明:当两个滚子直径误差均为-1.5μm时,有误差的两个滚子相邻排布对轴承外圈的径向跳动有较大影响。当多个滚子直径误差相同且相邻排布时,轴承外圈的径向跳动相等。

圆柱滚子轴承径向跳动的仿真分析

根据拟静力学条件下轴承零件的几何协调关系和受力平衡方程,建立了圆柱滚子轴承径向跳动的数学仿真模型,并采用Nowton-Raphson法进行求解,分析了外圈滚道圆度误差幅值、谐波阶次及径向载荷、转速等工况条件对轴承径向跳动的影响规律。结果表明:随轴承外圈滚道圆度误差幅值和外圈转速的增大,圆柱滚子轴承径向跳动值增大;随外圈滚道谐波阶次增大,径向跳动值呈周期性变化;随径向载荷增大,径向跳动值减小。

带油孔大型球面滚子轴承外圈热处理工艺的改进

在分析了带有油槽和油孔的大型球面滚子轴承套圈热处理过程中裂纹产生原因的基础上,通过增加去应力退火工序、增加回火次数、改变油槽加工方式、优化加热温度和保温时间等方法,有效避免了热处理裂纹的产生。