配合过盈量对风电齿轮箱轴承疲劳寿命的影响

以某兆瓦风电机组齿轮箱一级行星轮前轴承(双列圆柱滚子轴承)为研究对象,基于赫兹接触理论、厚壁圆筒理论和GB/Z 36517—2018建立考虑配合过盈量的轴承疲劳寿命数值仿真分析模型,并分析轴承配合零件尺寸公差、形位公差、表面粗糙度对轴承疲劳寿命的影响,结果表明：保持轴承初始配合不变,随行星轮轴与轴承内圈的配合公差由g6向r6转变,轴承内圈由过渡配合变为过盈配合,轴承寿命先增加后减小,配合公差为p6时轴承寿命最大;随行星轮内圈与轴承外圈的配合公差由H6向S6转变,轴承外圈由间隙配合变为过渡配合、过盈配合,轴承寿命由无变化变为逐渐增加;行星轮轴与内圈的径向全跳动公差变化导致配合过盈量增加时,轴承寿命增加,反之则轴承寿命降低;行星轮轴与内圈的表面粗糙度值增加会导致轴承寿命降低。     

带轮和轴承外圈不同温度下配合的有限元分析

在机械传动中,带轮和轴承外圈是过盈配合在一起的.由于带轮材质为合金铝,轴承外圈材质为台金结构钢,当温度升高时,铝的膨胀系数大于钢,带轮和轴承外圈之间的过盈配合量会变小,当过盈配合量减小到一定程度时,带轮和轴承外圈之间就有可能发生相对滑动,造成接触面的磨损.利用ABAQUS有限元软件模拟带轮和轴承外圈在不同温度场下的过盈配合量及接触面间的应力分布,通过得出的数据来改进模型的设计尺寸,增大初始的过盈配合量,从而提出改善措施,提高其使用寿命.     

轴承安装配合方式对电主轴轴承-转子系统振动的影响

轴承-转子系统是决定电主轴单元工作性能的核心部件,而轴承的安装配合关系会直接影响系统的运行精度。考虑热膨胀和轴承内、外圈配合方式,建立了电主轴轴承-转子系统动力学模型,分析了内圈过盈配合和外圈间隙配合对转子振动特性的影响,并通过试验验证了模型的正确性。结果表明：转子振幅随内圈配合过盈量增大而减小,随外圈配合间隙量增大而增大,且外圈配合间隙量对转子振动影响更大;考虑热膨胀时的转子振幅小于不考虑热膨胀时的转子振幅。     

风电齿轮箱行星轮轴承跑圈失效分析

针对风电齿轮箱中行星轮轴承外圈跑圈失效问题,分别从宏观结构以及微观材料进行了深入分析,确认了轴承结构以及行星轮系结构是行星轮轴承外圈失效的原因,通过无外圈轴承结构以及柔性销轴结构解决行星轮轴承外圈跑圈问题。     

风电齿轮箱行星轮组件轴向游隙偏大原因分析

行星传动机构作为风电齿轮箱关键部件,因承受无规律的风力作用及强陈风冲击变载荷作用,所以行星轮系传动时的均载性水平对提高风电齿轮箱传动可靠性具有重要意义,行星轮组件轴向游隙是保证实现行星轮系中太阳轮浮动的前提,是提高行星轮系传动均载性水平、使用寿命的关键。针对行星轮组件轴向游隙偏大问题,分别从测量方式、测量仪表、装配工艺、轴承内外圈高度差4个方面对行星轮组件轴向游隙的影响进行了深入分析,确认了轴承内外圈高度差对行星轮组件轴向游隙的影响,通过引入轴承内外圈高度差因素,解决了行星轮组件轴向游隙偏大问题。     

外圈集成弹支轴承试验研究

以某型航空发动机外圈集成弹支双半内圈角接触球轴承为例,在不同配合条件下开展了外圈集成弹支轴承试验研究,其中外圈配合性质分别为带油膜、小过盈和小间隙,其余如润滑、转速及载荷等条件相同。通过试验发现,外圈带油膜和小间隙时,试验轴承温度较低,系统振动较大;外圈过盈配合时,试验轴承温度较高,系统振动较低。     

高速旋转主轴轴承配合过盈量的影响因素分析

高速旋转的主轴轴承与转轴配合过盈量的大小对主轴的刚度、旋转精度和使用寿命等具有十分重要的影响。在主轴运转时,影响轴承与主轴配合过盈量的因素主要有温度、离心力及初始配合的过盈量等,现将这些影响因素关联在一起,集中研究在这些因素的影响下,轴承内圈和主轴的配合过盈量与离心力和温度场之间的关系,并在此基础上推导出轴承稳定运转时内圈与主轴实际过盈量的计算公式。     

主轴轴承的预紧与测量

预紧是提高机床主轴部件的旋转精度、刚度和抗振性的一项重要措施。 所谓预紧就是采用预加载荷的方法消除轴承间隙,而且有一定的过盈量,使滚动体和内外圈接触部分产生预变形,增加接触面积。如果预紧量过大,则刚度提高并不明显,而滚动体对跑道间的压力加大,致使轴     

基于扭转模型的行星轮轴承接触力频谱特性

建立了汇流行星排纯扭转动力学模型。综合考虑了平均啮合刚度、齿侧间隙、齿轮综合啮合误差、啮合阻尼以及行星轮轴承支承刚度等因素。分析了不同行星轮轴承刚度下行星轮轴承接触力频谱特性,发现行星轮轴承刚度减小时,接触力频谱出现比较明显的调制现象。     

基于ANSYS Workbench的轴承压装过程有限元分析

为了分析轴承压装过程中不同轴承座壁厚对压装力、轴承座内部应力和应变的影响,为轴承座设计和改进提供参考依据,采用三维软件Solidworks建立轴承与轴承座过盈配合模型图,通过ANSYS有限元软件对轴承压装进行分析,得出不同轴承座壁厚情况下的压装力-时间曲线关系图.仿真结果表明,轴承外圈与轴承座刚接触时,轴承外圈对轴承座有冲击作用,压装力随时间先增加后波动,最后近似于平滑曲线变化;轴承座壁越厚,应力、应变越小.在设计轴承座时,应选择塑性较好的材料;在满足刚度的同时,轴承座壁厚尽可能小一些.     

HXD2机车动力轮对的集成有限元模型

零部件应力的准确计算,是正确研究铁路轮对可靠性的基础。考虑多重过盈装配和轮轨、轴承滚动接触的物理关系,提出了HXD2机车轮对的集成有限元计算方法。考虑零部件几何、多重过盈配合和滚动接触的应力梯度效应,进行轮对网格划分与细节处理。克服以轴承微观接触求解步长无法在有效时间内实现轮对有限元计算的难题,提出整体、局部两步计算策略。整体计算,将轴承按等效刚度处理为内部无接触模型的虚拟轴承,有限元计算在无微观接触模型下完成。局部计算,把包含轴承及相关装配关系的轮对部分从整体模型中截取下来作为计算对象,轴承恢复物理微观接触模型,以整体计算时在截面留下的应变作为约束。算例说明集成模型可计算轮对中复杂接触物理等约束关系影响下零部件的应力及分布。     

轴承预紧力和跨距对主轴动态特性的影响

基于ABAQUS采用有限元分析法分析了主轴动态特性,主要研究了轴承预紧力和支撑跨距对主轴动态特性的影响,在同时考虑轴向预紧和主轴自重对轴承刚度的影响的情况下,计算得到不同预紧力和过盈配合下组配轴承的径向刚度,拟合了固有频率随轴承预紧力和支撑跨距变化的经验公式。结果表明:轴承预紧力相比过盈量对组配轴承刚度的影响更为明显。主轴系统的固有频率随轴承预紧力的增加而增大,相同的刚度下,轴承支承跨距的增加系统固有频率随之增大。     

主轴轴承的预紧与测量

预紧是提高主轴部件的旋转精度、刚度和抗振性的一项重要措施。 所谓预紧就是采用预加载荷的方法消除轴承间隙,而且有一定的过盈量,使滚动体积内外圈接触部分产生预变形,使其增加接触面积。但如果预紧量过大,则刚度提高并不明显,而滚动体对滚道间的压力加大,致使轴承发热量增加,磨损加大,破坏工作精度,降低使用寿命。反之若轴承的游隙过大,则主轴的抗振性能和被加工件的精度及表面粗糙度降低。因此主轴轴承要有合适的预紧量。     

角接触球轴承动特性的数值与试验研究

角接触球轴承的动特性对机床主轴的回转精度、可靠性及寿命等有重要影响。以弹性力学理论、滚动轴承动力学和沟道控制理论为基础,研究角接触球轴承的动特性。推导了计及过盈配合量和预紧力影响的高速角接触球轴承动刚度计算方法,并对轴承动刚度的影响因素进行了理论分析和试验验证。结果表明:随着过盈量的增大,轴向刚度逐渐减小,径向刚度则逐渐增大,外圈过盈量影响更显著;预紧力过小时,刚度会出现明显的波动现象,适当的预紧力对角接触球轴承刚度的稳定至关重要。     

过盈配合深沟球轴承外圈最大切应力分析

以ANSYS有限元分析软件为基础,分别对轴承与轴承座过盈配合、滚动体与轴承外圈接触进行分析,并将结果合成。结合实际情况,研究了6003轴承在不同过盈配和载荷作用下,外滚道下面最大切应力大小及其所在深度的变化情况。结果表明:1.通过对比ANSYS分析结果和理论计算结果,验证了ANSYS分析过盈配合和接触的准确性;2.6003轴承在承受当量静载荷80%的工况下,过盈量在(0⁰.042)mm之间变化时,随过盈量的增大,外圈最大切应力先减小,后缓慢增大;最大切应力发生的深度变浅。     

自消除间隙机构中保护轴承配合过盈量分析

结合自消除间隙保护轴承机构中滚动轴承的运动特点,建立了磁悬浮轴承转子与滚动轴承过盈配合的静态和高速旋转时的动态力学模型,并详细分析了转子、滚动轴承内圈以及外圈各处的位移变形。针对两组不同游隙值的滚动轴承,计算了转子与滚动轴承内圈所需的装配过盈量与转速的关系,并对转子、滚动轴承内圈和外圈在静态和动态下的强度进行了校核。从滚动轴承内圈和转子配合过盈量的角度,给出了自消除间隙保护轴承系统中滚动轴承的选取准则。     

滚动轴承的配合选择

正1.选择配合的依据(1)载荷的方向和性质根据作用于轴承上的载荷相对于套圈的旋转情况,轴承套圈所承受的载荷有三种:局部载荷,循环载荷,摆动载荷。通常循环载荷(旋转载荷)、摆动载荷采用紧配合;局部载荷除使用上有特殊要求外,一般不宜采用紧配合。当轴承套圈承受摆动载荷而且是重载荷时,内、外圈均应采用过盈配合,但有时外圈可稍松一点,应能在轴承座壳体孔内作轴向游动;当轴承套圈承受摆动载荷且载荷较轻时,可采用比紧配合稍松一些的配合。     

深沟球轴承动态接触特性有限元仿真分析

利用LS-DYNA建立了适用于行星减速机构中支撑行星轮的深沟球轴承的多体动态接触有限元模型,基于显式动力学有限元法,综合考虑了轴承外圈运转速度,径向载荷和行星架运转速度的影响,对轴承滚动体在不同工作条件下的动态接触特性(位移、速度、应力及接触力)等进行了仿真分析,得出了轴承的动态接触响应。研究表明,轴承中滚动体在运转过程中存在着公转与自转运动,与外圈和内圈接触时出现最大线速度和最小线速度。最大应力发生在与内外圈接触时,且最大应力受转速影响小,将赫兹解与仿真解进行比较,说明了分析的可行性。滚动体与保持架的接触力波动最大,数值最小;与内外圈接触力波动小,数值与径向载荷基本相同。     

滚动轴承的配合选择

1．选择配合的依据 （1）载荷的方向和性质 根据作用于轴承上的载荷相对于套圈的旋转情况，轴承套圈所承受的载荷有三种：局部载荷，循环载荷，摆动载荷。通常循环载荷（旋转载荷）、摆动载荷采用紧配合；局部载荷除使用上有特殊要求外，一般不宜采用紧配合。当轴承套圈承受摆动载荷而且是重载荷时，内、外圈均应采用过盈配合，但有时外圈可稍松一点，应能在轴承座壳体孔内作轴向游动；当轴承套圈承受摆动载荷且载荷较轻时，可采用比紧配合稍松一些的配合。     

滚动轴承的配合选择

1．选择配合的依据 (1)载荷的方向和性质 根据作用于轴承上的载荷相对于套圈的旋转情况，轴承套圈所承受的载荷有三种：局部载荷，循环载荷，摆动载荷。通常循环载荷(旋转载荷)、摆动载荷采用紧配合；局部载荷除使用上有特殊要求外，一般不宜采用紧配合。当轴承套圈承受摆动载荷而且是重载荷时，内、外圈均应采用过盈配合，但有时外圈可稍松一点，应能在轴承座壳体孔内作轴向游动；当轴承套圈承受摆动载荷且载荷较轻时，可采用比紧配合稍松一些的配合。