考虑圆度误差的角接触球轴承温升特性研究

以往有关于轴承温升特性的研究多注重轴承温升以及圆度误差对轴承振动的影响,其中圆度误差对轴承温升影响的文献较少,且研究对象多针对的是低速、轻载轴承的温升。为此,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型,研究了轴承沟道圆度误差对轴承温升的影响规律。首先,以轴承拟动力学、弹流润滑理论、传热学理论和基尔霍夫能量守恒定律为基础,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型;然后,利用模型分析了不同工况条件、圆度误差对轴承温升特性影响;最后,将模型计算结果与试验结果进行了比较,验证了角接触球轴承热-力耦合模型的合理性。研究结果表明:模型计算结果和实验结果相比,最大相对误差为5.37%;随着圆度误差阶次的增加,轴承温度呈现波动性变化,且随着转速的增加,波动趋势愈加显著;随着润滑油温度的升高,温度波动逐渐减小;当圆度误差的阶次等于球数n/2±2(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度比不考虑圆度误差时要低,因此将圆度误差控制在特定阶次内能有效降低轴承温升,从而提高工作效率;轴承外圈温度的波动性与外圈圆度误差的幅值成正比,为轴承设计提供了重要参考;外圈温度与沟道圆度误差阶次之间呈周期性变化,并与钢球的个数形成映射关系,当圆度误差阶次等于球数的(2 n-1)/4倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度达到最高;当圆度误差阶次等于球数的n/2倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度最低,这一规律可为轴承的优化提供具体参考方向。

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。

滚子几何误差对圆柱滚子轴承旋转精度的影响

由于轴承的回转运动是轴承内圈、外圈和多个滚动体等零件在几何约束下实现的,轴承回转误差也应当是轴承零件几何误差共同作用的结果。因此,研究轴承零件几何误差与轴承回转误差的关系对轴承精度设计和预测有重要意义。为此,考虑内圈滚道、外圈滚道和滚子表面几何误差,提出了圆柱滚子轴承旋转精度数值模型,并通过试验验证了该数值模型的正确性。分析了具有不同几何误差滚子的排布方式、滚子表面圆度误差与滚子个数的耦合效应对轴承内圈跳动量的影响。分析结果表明,具有不同几何误差滚子的排布方式对轴承旋转精度影响显著,将滚子按照尺寸误差大小交替排布,能显著提高轴承旋转精度;滚子表面偶数阶圆度误差对轴承旋转精度有显著影响,且其影响程度取决于滚子表面圆度误差阶次与滚子个数的关系,而滚子表面奇数阶圆度误差对轴承旋转精度的影响几乎可以忽略;滚子表面圆度误差阶次越高,滚子个数对轴承旋转精度影响越大;增加滚子个数并不总使轴承旋转精度提高。

基于灰色理论的风机增速箱轴承可靠性分析

以某4.5MW风机增速箱圆锥滚子轴承b为研究对象,利用Romax软件仿真计算圆锥滚子轴承的等效疲劳寿命。在缺乏兆瓦级风机增速箱轴承试验数据的前提下,利用MATLAB生成轴承寿命的随机样本被当作试验数据,再运用灰色系统理论对少数试验数据进行扩充预测,预测精度达到97.12%。运用Weibull分布理论建立轴承寿命与可靠度之间的关联关系,通过最小二乘法估计Weibull分布的形状参数与尺度参数。结果表明,当寿命样本个数为18时,形参与尺参的估计值与假设值的相对误差分别为0.07%与0.1%;在90%的可靠度下,轴承的估计寿命与仿真寿命的相对误差为0.24%;轴承工作20年的可靠度为94.2%。

低温贝氏体转变对渗碳纳米贝氏体轴承钢表层组织与性能的影响

本文设计了一种高碳钢,用于模拟轴承用渗碳纳米贝氏体钢表层的高碳层,并研究了随等温时间延长,其组织演变和力学性能变化规律。结果表明,当试验钢在200℃等温淬火时,贝氏体转变结束时间为48 h。随着等温时间的延长,马氏体含量降低,贝氏体铁素体含量升高,残余奥氏体含量先升高后降低,并在8 h时达到最高值,约为34.5%。贝氏体板条平均厚度约为69 nm。随等温时间的延长,试验钢的硬度先降低后升高,冲击韧性先升高后降低,且均在8 h等温时间条件下获得极值,硬度为最低值58.4HRC,冲击韧性为最高值101 J/cm^2。由于采用无缺口冲击试样,显著削弱了块状残余奥氏体对冲击韧性的消极影响,导致本文中冲击韧性与残余奥氏体含量呈现完全正相关的规律。

采用频谱细化的超声法在线测量滚动轴承保持架转速

针对实际工况下超声时间差法在线测量滚动轴承保持架转速的噪声抑制及高速测量准确性问题,提出了一种采用频谱细化的滚动轴承保持架转速超声测量方法。通过引入自相关分析及快速傅里叶变换抑制时域噪声对超声回波脉冲信号的影响,使用线性调频Z变换(CZT)频谱细化算法提高滚动体通过频率的计算精度,进而提高轴承保持架转速测量准确性。28 000r/min下的高速滚动轴承保持架转速超声测量试验结果表明,该方法能够有效克服实际工况下的噪声影响,实现高速实际工况下轴承保持架转速波动的准确测量,测量误差在0.1%以内。

载荷作用下滚道误差对轴承旋转精度的影响分析

根据圆柱滚子轴承各零件间的几何关系,推导出轴承几何协调方程,将几何协调方程与载荷平衡方程联立进行迭代求解,建立基于载荷平衡与几何协调共同作用下轴承旋转精度的数学模型,研究了内圈滚道圆度误差谐波幅值、谐波阶次对轴承内圈径向跳动的影响。研究结果表明:随着内圈滚道圆度误差幅值增大,轴承内圈径向跳动增大;当轴承径向载荷增大时,内圈径向跳动变小;随着内圈滚道圆度误差阶次的变化,轴承内圈径向跳动呈现出波动,波动程度与轴承径向载荷有关;当轴承滚子个数与内圈圆度误差阶次呈整数倍时,内圈径向跳动最大。

特大型圆锥滚子轴承支柱保持架氩弧焊接技术

分析特大型圆锥滚子轴承支柱焊接保持架目前普通电弧焊接存在的问题,改进采用氩弧焊接方法,并对保持架倒角进行改进。通过工艺对比验证了支柱氩弧焊接的优越性,支柱氩弧焊接无焊渣飞溅,焊帽质量更好,满足了强度要求,并对焊接的检测进行了说明。

轴承零件材料和显微组织引起的磁粉检测非相关显示辨析

梳理了非相关显示形成原理和引起非相关显示的类型,以及非相关显示的失效分析验证步骤,并举例说明了碳化物带状组织和残余奥氏体组织引起的非相关显示辨析。结果表明:磁粉检测时材料和显微组织引起的非相关显示在判别上存在难度,需要借助于金相分析进一步验证;非相关显示的分析验证步骤根据工件的具体情况而略有变化。

深冷处理对G20Cr2Ni4A渗碳轴承钢力学性能的影响

研究了G20Cr2Ni4A渗碳钢经渗碳、二次淬火及不同条件的深冷处理后力学性能,同时对比了其全渗碳试样及未渗碳试样的性能。结果表明:随着深冷处理时间的延长,残余奥氏体含量下降,渗碳层的表面硬度得以提高;同时深冷处理可提高其材料的抗拉强度,减少渗碳钢的冲击功。

GCr15钢制轴承气体碳氮共渗组织及性能的变化

研究了气体碳氮共渗对GCr15钢制轴承套圈组织及性能的影响。结果表明:轴承套圈表面的淬、回火硬度比常规热处理的硬度高出1.5 HRC,并且在工件表面形成了一定的碳氮共渗淬硬层;给出了碳氮共渗的组织形貌及缺陷类型。

不同方法的轴承套圈夹杂物无损检测

利用磁粉检测(黑磁粉、荧光磁粉)与超声检测(A型显示、相控阵)等四种无损检测方法,分别对铁路轴承套圈的夹杂物进行了检测试验,并且与金相分析结果进行了对比;最后,对上述四种无损检测方法检测轴承套圈夹杂物的表征进行了总结。

GCr15轴承钢双细化工艺研究

为提高轴承性能和寿命,针对GCr15轴承钢进行晶粒度和碳化物细化的热处理工艺研究。试验结果表明:经双细化工艺处理后,GCr15轴承钢的平均碳化物尺寸为0.33μm,平均晶粒度达到了11.5级。

铁路客车轴承外圈磁粉检测的非相关磁痕分析及改进措施

铁路客车轴承外圈制造过程中的磁粉检测时,会产生批量性的非相关磁痕,经过分析得知,这些磁痕是由材料本身的金属组织和带状组织的不均匀引起的,并提出了改进措施,以供同行参考。

双列调心滚子轴承失效分析

某轴承套圈在使用过程中出现早期失效,通过宏观检查、化学成分分析、金相检验、材料及热处理质量检测,对其产生失效的原因进行了分析。结果表明:该套圈使用过程中轴向受力异常是导致套圈早期失效的直接原因。

附加回火对风电轴承钢球压碎载荷值的影响

在影响风电轴承钢球压碎载荷值的诸多因素中,磨削应力是降低风电轴承钢球压碎载荷值的主要因素之一。本文选用三种规格的风电轴承钢球进行不同的附加回火工艺试验,研究结果表明:在风电轴承钢球初研后增加附加回火工序能有效地减小钢球的磨削应力,提高风电轴承钢球的压碎载荷值。获得风电轴承钢球最佳附加回火工艺。

改进渗碳工艺解决薄壁轴承渗碳变形的热处理工艺

随着现代技术的发展，薄壁渗碳轴承在航空航天及轧机行业的应用越来越广泛。且许多薄壁渗碳轴承渗碳后只保留滚道处的渗碳层，其余表面只要求有残留渗碳层，故渗碳后必须加工掉部分渗碳层。为保证车加工精度及残留渗碳层的均匀，渗碳后的变形控制极为重要。

轴承行业热处理节能和环保技术的现状与展望

本文分别从热处理设备、热处理技术、淬火冷却介质三个方面论述了轴承行业节能和环保的现状及发展方向。节能减排是今后热处理长期的问题,热处理设备通过耐火纤维代替耐火砖以及余热再利用的方法节能效果显著。通过热处理技术发挥材料极限性能是节能减排和节约资源最好的途径。本文论述多种节能减排的方法及多种表面材料改性的热处理方法,这些方法的推广和使用均可以延长轴承的使用寿命和轴承的使用精度。

锌基合金材料在轴承上的应用

长期以来，采用铸造铅黄铜（ZCuZn40Pb2）材料制造调心滚予轴承保持架，由于黄铜价格较高，造成轴承的生产成本较高。因此，选择既能够满足产品性能要求又能够降低生产成本的保持架材料是研究的方向。

42CrMo钢制风电轴承套圈调质工艺试验

42CrMo钢制轴承套圈调质淬火冷却介质常采用油,由于油的冷却性能的限制,调质后轴承套圈冲击吸收能量较低。42CrMo钢制风电轴承套圈特殊的服役条件,对冲击吸收能量要求严格。为了达到42CrMo钢制风电轴承套圈的技术要求,有必要对42CrMo钢制风电轴承套圈的调质工艺进行试验。