牙轮钻头空心圆柱滚子轴承热力耦合分析

根据轴承接触力学和传热学理论,建立了牙轮钻头空心圆柱滚子轴承的热力耦合计算模型,分析了其温度、应力与变形分布,并研究了空心度、钻压、摩擦因数、转速、润滑脂温度和井温参数对轴承热力耦合场的影响。结果表明:牙轮钻头空心圆柱滚子轴承系统的最高温度出现在止推轴承上,最大等效应力发生在牙爪轴颈上,最大位移发生在牙轮上,最大接触应力发生在空心滚子接触副上;随着空心度的增大,空心滚子的最高温度、最大接触应力和最大变形均逐渐减小,而最大等效应力呈现出先减小后增大的趋势,空心度为55%的空心滚子等效应力最小;轴承各部件的温度、应力与变形均随钻压、摩擦因素、转速、润滑脂温度和井温的增加而增大。研究结果可为牙轮钻头轴承的设计和优化提供参考,对牙轮钻头在高温深井中的使用具有借鉴作用。     

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。     

铁路轮箱轴承失效分析及提高寿命的措施

本文分析了轴箱轴承的失效形式和原因,从材料,加工工艺,润滑与密封和结构优化等方面系统阐述了提高铁路轴箱轴承使用寿命的措施,认为:采用真空脱气GCr18Mo轴承钢,超精研,极压润滑剂和迷宫密封,适当加大滚子直径,斜挡边和球端面滚子,带凸度母线滚子,以及空心和深穴滚子等有助于提高轴承寿命.     

基于BP神经网络和有限元分析的深穴圆柱滚子的优化设计

针对直素线圆柱滚子轴承在工作中滚子端部出现应力集中,降低轴承接触疲劳寿命的问题,采用了深穴圆柱滚子。结构合理的深穴圆柱滚子轴承可以有效改善普通直素线滚子轴承受载后滚子两端的边缘应力集中现象。采用ABAQUS有限元分析软件对深穴圆柱滚子轴承进行了三维接触有限元分析,应用BP神经网络对滚子深穴结构进行了优化,优化后滚子两端部位的边缘应力集中明显减小,轴承的接触疲劳寿命和承载能力得到提高。     

铁路轴承失效分析及提高寿命的措施

本文分析了轴箱轴承的失效形式和原因，从材料，加工工艺，润滑与密封和结构优化等方面系统阐述提高铁路轴箱轴承使用寿命的措施，认为：采用真空脱气ＧＣｒ１８Ｍｏ轴承钢，眼精研，极压滋润剂和迷宫密封，适当加大滚了直径，斜挡边和球端面滚子，带凸度母线滚子，皮及空心和深穴滚子等有提高轴承寿命。     

矿用牙轮钻头的径向游隙对轴承寿命的影响

建立了适合于牙轮钻头轴承寿命计算的数学模型 ,从理论上阐述了非标准轴承设计径向游隙控制对轴承寿命影响的重要性 ,轴承的径向游隙越大 ,寿命越短。钻头设计要优化轴承结构参数和径向游隙 ,以提高国产牙轮钻头的寿命     

基于多线性强化材料模型的轧机轴承有限元分析

基于ANSYS建立了大型四列圆柱滚子轴承有限元模型,选用多线性强化材料塑性应变模型,分析了某型号轧机用大型四列圆柱滚子轴承在极限载荷下的滚子素线修形方式、滚子空心度以及滚子和内滚道的硬化层深度对轴承最大接触应力及塑性应变的影响。结果表明:滚子对数修行时轴承接触应力较小;随内滚道和滚子硬化层深度增加,滚子与内滚道最大接触应力先增加而后趋于稳定;在空心度小于50%时,滚子内壁最大等效应力随空心度增大而增大,滚子外壁最大等效应力随空心度增大而减小,滚子最大接触应力随空心度增大而减小。在空心度大于50%时,滚子内(外)壁最大等效应力及滚子最大接触应力均随空心度增大而增大。     

空心圆柱滚子与滚道接触应力及位移分析

根据接触力学理论，用有限元方法对空心滚子轴承受载后的应力、位移和接触等情况进行了全面分析，结果表明，设计合理的空心滚子可以降低轴承的等效应力，然而，降低应力的效果与轴承所受载荷的大小有关；空心滚子轴承与实心滚子轴承同样不可避免地存在等效应力的“边缘效应”，因而，有必要通过其他设计方法来避免或降低这种等效应力的“边缘效应”，进一步提高轴承的承载能力和疲劳寿命。     

牙轮钻头变曲率圆柱滚子轴承的结构设计与研究

从结构设计和载荷分布等方面对牙轮钻头变曲率滚子轴承进行了初步的理论研究。结果表明，载荷在承载滚子之间的分布更趋均匀，变曲率结构较常规结构的峰值接触应力要低，可以提高滚动轴承的接触疲劳寿命。     

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。