风电主轴承失效分析与优化设计

风电主轴承是风力发电机组的核心部件,其性能直接影响风机可靠性和寿命。通过对4MW风电调心滚子主轴承进行材料、热处理质量、扫描电镜检测分析,结合Romax轴系仿真模型分析轴承两条滚道的受力状态,结果表明受轴向力、倾覆力矩联合作用,轴承出现偏载是导致一侧滚道疲劳的主要原因。对调心滚子风电主轴承进行优化设计并仿真分析,结果表明通过改变接触角进行非对称设计,可改善轴承受力状态。风电主轴承的失效分析与优化设计研究,可为大功率风电主轴承设计提供参考。

轴承套圈整径机用活动挡料装置的结构设计

本设计旨在提供一种轴承套圈内径整径机上料用的活动挡料装置,本装置的设计实现了内径整径机按序上料、防止工件随意滚落的目的,有助于提高加工产品的材料利用率和精度。

带内齿的谐波减速器专用交叉滚子轴承设计及其表面淬火加工技术

随着谐波减速器行业的不断发展,如何实现整机体积更小、重量更轻变得至关重要。利用一种交叉滚子轴承的新设计理念,将轴承与其他连接部件设计为整体结构,可实现谐波减速器整机轻量化的目的。在产品研制过程中,利用无软带表面技术,可实现滚道硬度高、齿韧性好的目的。

原材料及固化工艺对滚动轴承用保持架材料多孔酚醛胶木管性能的影响

采用正交试验设计方法,运用数据处理软件,分析研究了滚动轴承用保持架材料多孔酚醛胶木管生产用原材料及固化工艺对材料孔性能和力学性能的影响。结果表明:发泡体系和棉布的选用对多孔酚醛胶木管的性能影响最为显著;亚硝基类发泡体系生产产品的孔隙率和含油率均高于黄酰肼类发泡体系;高支纱棉布生产产品的径向拉伸强度相对较高,孔径偏低;轴向压缩强度随材料孔隙率的增大而降低。

海上风电轴承防腐喷涂工艺及涂层性能分析

为满足海上风电轴承防腐寿命大于25 a的需求,对风电轴承防腐喷涂工艺及性能展开了研究。对风电轴承钢喷涂前处理工艺进行了优化,选择了喷锌层厚度及中间漆、面漆类型,研究了不同喷漆层组合的结合力和耐蚀性,结果表明:基体表面清洁度等级为2.5~3.5,表面粗糙度Rz值为80~125μm时,防腐层的结合力可以满足不小于5 MPa的要求;基体采用“喷锌+聚酰胺环氧漆+双组份聚氨酯漆”的防腐层组合时,耐中性盐雾试验和湿热试验的时间均大于2400 h,可以满足海上风电轴承耐久性设计年限要求;采用优化工艺进行防腐喷涂处理,各项指标均能达到相关标准要求。

温湿度对多孔含油胶木保持架性能的影响

研究了温湿度对多孔含油胶木保持架的含油率、尺寸和拉伸强度等关键指标的影响规律,结果表明:随温度升高,多孔含油胶木保持架出现一定程度的出油现象,保持架含油率降低,含油率下降速率与保持架初始含油率和孔径有关,尺寸变化率不大于0.1%,拉伸强度变化浮动在1%以内;多孔含油胶木保持架在高湿度环境下吸湿后,内外径均有所增大,尺寸变化率不大于0.2%,拉伸强度降低率不大于3%;高湿度对多孔含油胶木保持架尺寸和拉伸强度的影响大于温度。

TiO_(2)含量对Al_(2)O_(3)基绝缘涂层综合性能的影响

在GCr15轴承钢的基体材料上制备了不同TiO_(2)含量的Al_(2)O_(3)基绝缘涂层,研究了TiO_(2)含量对Al_(2)O_(3)基绝缘涂层性能的影响,结果表明:孔隙率基本随着TiO_(2)含量的增加而增大;结合力随着TiO_(2)含量的增加先增大后基本不变,TiO_(2)含量为1.5%左右达到峰值;TiO_(2)含量越高,耐冲击性能越好;随着TiO_(2)含量的增加,高温、常湿和常温、高湿环境下涂层绝缘电阻均呈先升高后降低的趋势,TiO_(2)含量为1.5%左右达到峰值。对绝缘涂层进行封孔处理,试验结果表明,封孔处理可以显著提高涂层的结合力、环境适应性、抗冲击性能。TiO_(2)含量为1.5%~3.0%时的涂层在未封孔和封孔后均具备较好的综合性能。

滚动轴承设计技术研究现状及发展趋势

对国内外轴承理论研究及设计技术的现状进行分析并展望其发展趋势。基础理论和技术研发方面的持续巨额投入、多学科研发技术的全球化布局、功能强大的仿真分析设计软件的开发是国外轴承设计技术长足发展和持续领先的基础;经验类比设计、测绘反求设计、计算机辅助设计、专业软件分析设计则是国内轴承设计技术发展的主要阶段。对减摩设计、可靠性设计、极限设计、智能化设计及全寿命周期设计等轴承设计技术的未来发展趋势进行了较为详细的分析。

典型滚子类轴承越程槽的优化设计及工艺经济性分析

针对轴承可靠性、可预测性及一致性等要求越来越多的背景,分析了典型滚子类轴承越程槽的优化设计方向及其工艺经济性,形成了对越程槽的系统性认知。窄小越程槽适用范围广,加工经济成本低,是未来发展的主要方向;“无越程槽”结构特定条件下可靠性更高,但适用范围小,加工经济成本高,主要适用于如飞机、舰船、雷达等高可靠性要求的场合。

轴承组件用控流芯阀材料性能研究

以单醚酐型聚酰亚胺和均苯型聚酰亚胺共混,采用限位热压烧结的方法得到轴承组件用控流芯阀材料,通过工艺控制其孔径、孔隙率,并对其微孔性能、力学性能以及供油性能进行研究。结果表明:该芯阀材料可形成均匀孔道,孔径集中分布在0.01~0.50μm之间,额定功率下供油速率为0.2~0.3 mg/d,预测寿命可达18~27年。

轨道交通牵引电机轴承电流密度计算

为评估电机轴承耐电蚀性能,以轨道交通牵引电机轴承为研究对象,将轴电压作为输入参数,考虑载荷、转速、润滑等应用条件以及轴承绝缘性能参数,建立简化等效电路模型,并根据轴承载荷、接触变形、润滑等基本理论,计算轴承受载情况与润滑油膜厚度,进而推导得到轴承油膜电容及电流密度的计算公式,推荐电流密度阈值为0.1 A/mm^(2)。以轨道交通用某型190 kW逆变驱动电机固定端6215深沟球轴承为例进行计算,轴承最大电流密度小于0.1 A/mm^(2),轴承无电蚀风险。

高氮不锈轴承钢G30Cr15Mo1SiN淬火及常规回火工艺与性能

本文对高氮不锈轴承钢G30Cr15Mo1SiN(简称G30)的淬火温度、冷处理温度、常规回火温度与硬度和残余奥氏体之间的关系进行了详细试验研究,结果表明,该钢淬火及常规回火的最佳热处理工艺为1020℃淬火+-78℃冷处理+150℃±20℃回火×1次~2次,其硬度达到58HRC以上,组织为细小针状马氏体+未溶的碳化物颗粒+残余奥氏体组成,残余奥氏体含量为12%左右。

高湿度对轴承外圈等离子喷涂氧化铝涂层绝缘性能的影响

采用等离子喷涂法在轴承外圈表面喷涂氧化铝陶瓷涂层,对涂层做后续处理,进行高湿度试验,测量绝缘电阻,并对喷涂粉末和陶瓷涂层做XRD和SEM分析。结果表明:氧化铝陶瓷涂层的外圈做封孔处理可以提高涂层在高湿度环境下的绝缘性能,但由于涂层中存在孔隙和亚稳定γ-Al2O3相,涂层仍对高湿度环境有一定的敏感性。

精密角接触球轴承安装方式及其对轴承性能的影响

介绍了精密机床主轴轴承液压、机械压力、套筒压力、电磁加热安装方式的特点,基于套筒压力安装的原理,提出了一种高速精密角接触球轴承预压式安装方式。并以H7010C/HQ1P4A陶瓷球角接触球轴承和H7010C/P4A全钢角接触球轴承为例,对比分析了套筒压力、电磁加热及预压式安装对轴承旋转精度、振动精度及整机性能的影响,结果表明:套筒压力安装法的轴承旋转精度、振动精度损伤均较大,主机振动速度、加速度较大;预压式和电磁加热安装效果较好,前者由于便携,成本低,更适合实际生产应用。

薄壁角接触球轴承加工工艺改进

基于薄壁角接触球轴承不同于传统轴承的特征,针对不同车工工艺导致其热处理变形量不同的现象,分析了导致此类问题产生的原因,并针对上述问题和机器人用薄壁轴承的实际需求提出了改进措施。结果表明,改进措施效果良好,能够有效解决此类具有特殊结构轴承的椭圆和翘曲超差问题。

基于热-力耦合的陶瓷球轴承摩擦力矩分析

滚动轴承摩擦力矩是导致轴承发热的主要因素,为准确描述轴承摩擦力矩与温升的耦合关系,基于滚动轴承拟动力学及弹流润滑理论,考虑轴承预紧力、离心效应、热膨胀等影响,建立了基于热-力耦合的陶瓷球轴承摩擦力矩计算模型,并试验验证了模型的正确性。分析了不同工况条件及轴承结构参数对陶瓷球轴承摩擦力矩的影响,计算结果表明:陶瓷球轴承摩擦力矩受载荷、转速、预载荷影响较大;合理选择轴承的结构参数以及润滑油温度均有助于降低轴承整体的摩擦力矩。

角接触球轴承沟形完整性磨削方法分析

针对角接触球轴承沟道磨削时可能存在沟形不完整的问题,通过分析初次磨削后沟位置、砂轮位移以及砂轮形状之间的关系,提出以下改进措施:沟位置偏大时采用锁口重合法或最低锁口法,沟位置偏小时增加砂轮进给量。实例分析的结果表明:沟位置对沟底直径减小量影响较大,应严格控制;沟道半径对沟底直径减小量影响较小,初次磨削时可采用较小的沟道半径,后续磨削时可适当增大沟道半径。

轴承钢球球面硬度修正值的验证及分析

选取轴承行业常用的3种轴承钢制造的不同直径成品钢球,用现行GB/T 230.1—2018《金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法》中附录F给出的凸球面洛氏硬度C标尺的修正值计算公式计算钢球球面硬度修正值,得出的钢球硬度值与钢球磨面(平面)硬度进行对比。结果表明:按照GB/T 230.1—2018标准中附录F给出的凸球面洛氏硬度C标尺的修正值修正后,与所测钢球的平面硬度基本一致,验证了钢球修正值计算公式的正确性;同时,指出了轴承行业使用的行业热检标准给定的成品钢球表面硬度修正值存在的不足。

大兆瓦风力发电机主轴用圆锥滚子轴承保持架销孔加工方法

针对大兆瓦风力发电机主轴用圆锥滚子轴承支柱保持架垫圈销孔轴线与垫圈轴线的夹角及销孔位置度精度要求高的问题,提出在现有摇臂钻床上增加数控分度台并制作专用工装的改进措施,实际加工表明该方法可以满足该类保持架销孔的加工需求。

光伏行业多线切割机用弧形导轨轴承装配工艺改进

针对原光伏行业多线切割机用弧形导轨轴承实际使用中轴向、径向跳动超差,往复摆动存在卡滞的问题,提出以下改进措施:将磨工工艺中第1外圈和第2外圈相连接平面的平面度和平行度要求由不大于0.010 mm改为不大于0.003 mm;要求第1外圈和内圈装配后的高度差ΔH不大于0.03 mm,且轴承合套后通过塞规调整工序尽量消除ΔH;检测轴承径向游隙和旋转精度合格后,将第1外圈和第2外圈做为整体进行后工序的加工;定制更多的滚子直径规值。改进方案有效提高了装配精度及合套率,且轴承轴向、径向跳动合格,往复摆动灵活。