圆柱滚子斜坡(凸度)贯穿磨

滚子轴承的边缘应力是影响轴承使用寿命的重要因素。为了避免和减少边缘应力,国内外的轴承设计者们采取了很多措施。将圆柱滚子母线两端磨出斜坡,或使其具有微小的凸度(3微米左右),是降低这种应力的有效措施之一(图1)。     

风电机组球面滚子轴承的参数化研究与仿真分析

针对双列球面滚子轴承出现滚道异常磨损的问题,对风力发电机组主轴承游隙、轴承滚子密合度、轴承滚子修型和轴承跨距进行了研究。根据不同轴承参数对轴承滚子接触状态的影响,提出了改善滚子接触状态的有效方法,避免了滚子在使用过程中出现应力集中的现象;利用Romax软件建立了三维主轴传动链模型,并对轴承滚子接触状态进行了分析。研究结果表明:轴承游隙对轴承滚道接触应力影响较小;可通过降低轴承滚子的密合度或对滚子进行修型,避免因轴承滚子边缘应力集中导致轴承滚道出现异常磨损的情况;降低轴承滚子密合度或对轴承滚子进行修型会增加轴承滚子的接触应力;轴承跨距对轴承接触应力有较大的影响,跨距越短,轴承滚子接触应力越大,滚子应力集中现象越严重。     

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。     

基于有限元的关节轴承研究

关节轴承的接触特性对其运行性能具有重要影响,为了研究关节轴承的接触特性,利用有限元软件ANSYS建立了关节轴承有限元模型.分析了轴向载荷、径向载荷和轴径复合载荷下关节轴承的应力分布,并研究了导油槽对接触应力的影响.结果表明:轴向载荷、径向载荷和轴径复合载荷下的应力分布和应力集中部位不同,但各种载荷下关节轴承外圈球面边缘处都产生应力集中;轴承外圈的最大应力比轴承内圈最大应力大;合理的导油槽能够起到减小应力集中的作用.     

异形支承圆柱滚子轴承结构优化

使用传统弹性接触理论校核某汽车变速箱用异形支承圆柱滚子轴承接触应力,结果满足设计要求,但使用中因出现边缘应力集中而失效。建立有限元模型进行分析,认为出现边缘应力集中的原因为外圈与滚子边缘接触位置有严重折弯变形,通过在轴承外圈上增加0.2 mm过渡阶梯的改进措施,折弯变形减小了50%。经耐久性试验验证,优化后轴承满足使用要求。     

对数型凸度圆柱滚子的研究

<正>1 前言 圆柱滚子轴承受到负荷作用时,滚子与轴承滚道相接触,在接触表面上产生接触压应力,其大小和分布状态与滚子的外形轮廓线有密切的关系,并对轴承的使用寿命和承载能力产生极大的影响。使人们从单纯地提高滚子的真圆度,发展到采用合理的滚子外形轮廓线和弹性趋近量,以便得到理想的接触形式和合理的接触压应力分布状态。在不同时期,采用不同的加工手段和方法,生产出全凸度圆弧母线滚子,全凸度椭圆母线滚子,圆弧修正线凸度滚子来代替直母线滚子来减小和清除边缘效应和应力奇异分布现象。在实际工作中,它们确实能改善应力分布状态,减轻应力集中现象,使应力分布更趋合理,对提高轴承寿命和负载能力都起到一定的积极作用,但还存在着一定的应力大小不同的集合点现象。     

滚子轴承外圈滚道凸度加工的分析与计算

一、概述N类（老二类）短圆柱滚子轮承和3类（老7类）圆锥滚子轴承，由于外圈滚道与滚子的摩擦接触，滚子与滚道接触处会过早出现疲劳点蚀。这是因为轴承受载后滚子发生弹性变形和塑性变形，致使二端出现边缘应力集中，加之，轴承安装不良及轴受力弯曲，也同样造成边缘应力集中造成的。应力集中导致了产品寿命和旋转精度下降。要改变这一现象，就必须在外圈滚道或滚子上加工出凸度。这样就能有效地改善滚动接触区的应力分布，减小或消除边缘应力集中，有利于液体润滑，从而提高轴承寿命。滚子的凸度大都在超精加工中解决，这已有专门文章介…     

用切入法磨削滚针凸度

据国内外技术文献介绍,滚子轴承的套圈滚道与滚子的滚动表面一般是呈线接触的。当承受负荷时,这种线接触即扩展为面接触。生产实践和试验研究表明,在接触长度的两端存在着相当大的边缘应力集中,致使轴承在这个部位上过早地产生疲劳剥落而损坏。采用带凸度的滚子则是消除边缘应力集中,提高轴承使用寿命的有效办法之一。     

进出水孔和过渡圆角对水润滑艉轴承力学性能的影响

为提高水润滑动静压艉轴承的承载能力和降低轴承温升,在轴承内部开设型腔结构,并在轴承型腔内开设出水孔。针对不同进水孔直径、出水孔数量和直径以及不同型腔边缘处过渡圆角的艉轴承建立模型,利用ANSYS Workbench软件对艉轴承模型进行静力学分析,研究进出水孔尺寸以及过渡圆角轴承力学性能的影响。结果表明:进水孔直径增大,最大应力、应变和位移值逐渐较小,但是尺寸太大或太小,应力集中现象都比较明显;在艉轴承上设计2个出水孔比单个出水孔具有更好的力学性能;随着型腔边缘处过渡圆角半径的增加,轴承的应力应变和位移逐渐减小,表明光滑的过渡圆角能改善轴承力学性能。     

基于有限元法进出水孔和过度圆角对水润滑动静压艉轴承力学性能的影响

为提高水润滑动静压艉轴承的承载能力和降低轴承温升,在轴承内部开设型腔结构,并在轴承型腔内开设出水孔。针对不同进水孔直径、出水孔数量和直径以及不同型腔边缘处过渡圆角的艉轴承建立模型,利用ANSYS Workbench软件对艉轴承模型进行静力学分析,研究进出水孔尺寸以及过渡圆角轴承力学性能的影响。结果表明：进水孔直径增大,最大应力、应变和位移值逐渐较小,但是尺寸太大或太小,应力集中现象都比较明显;在艉轴承上设计2个出水孔比单个出水孔具有更好的力学性能;随着型腔边缘处过渡圆角半径的增加,轴承的应力应变和位移逐渐减小,表明光滑的过渡圆角能改善轴承力学性能。     

基于ABAQUS的扎机轴承滚动体修形技术研究

轧机轴承作为整个轧机系统重要的零件,其品质直接影响轧机的工作效率和工作性能,如何更好地提高轧机轴承的使用寿命,延长轴承的工作时间一直是钢铁轧制行业的重要问题。对轴承的寿命影响关键因素之一的就是应力,根据研究结果表明轴承的寿命与应力的7次方成反比。所以如何降低应力就是提高轴承使用寿命的关键。滚动轴承在承受载荷后滚子的两端一定会出现边界的应力集中问题,即所谓的"边缘效应"[1]。避免边缘效应可以采取对滚动体的外母线进行修形,在此介绍的修形曲线有三种:对数修形曲线、圆弧修形曲线、直母线。     

圆柱滚子轴承凸度设计及其对疲劳寿命影响

圆柱滚子轴承的凸度参数是影响其疲劳寿命的重要参数,选用对数曲线凸型由于可减轻滚子的边缘应力集中现象且应力分布较为均匀而获得了广泛应用,但轴承存在偏载时边缘应力不能得到很好的消除。基于Johns-Gohar凸度模型提出了一种新的对数曲线方程,可通过改变方程中的两个系数调整凸度设计,给出了考虑滚子凸度的拟静力学模型计算圆柱滚子轴承的应力分布,根据应力分布结果计算了滚子轴承的修正参考额定寿命。结果发现使用本文提出的滚子凸度设计方程,在偏载工况下可以显著改善应力分布,并提高滚子轴承的修正参考额定寿命。     

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。     

取样长度对直线度评定的影响

为了避免边缘应力集中，轴承套圈滚道或滚子滚动表面纵赂几何形状应呈凸形。通过三种直线度仪器对轴承外圈沟道凸度的测量对比试验，说明了取样长度对凸度测量与评定的影响。     

高速铁路客车圆锥滚子轴承滚子的凸度分析

以高速铁路客车圆锥滚子轴承为研究对象,采用有限元法研究不同凸形和凸度量对滚子与滚道之间接触应力及应力分布的影响,通过计算分析确定圆锥滚子轴承滚子合理的凸形和凸度量。分析结果表明,对数母线型滚子和合理的凸度量能降低滚子与滚道接触引起的边界应力集中,而且一定的载荷都会对应一个较优的凸度量区间,凸度量过大或过小不但没有降低边界应力集中,反而会引起滚子端部和中间的应力差值,减弱滚子沿轴线方向应力分布的均匀性。     

高速列车对数凸度圆柱滚子轴承游隙计算和分析

基于弹流润滑动力学理论,分析研究了高速列车圆柱滚子轴承中影响轴承工作游隙的几个方面及其计算方法,克服了以前选用推荐值来确定轴承径向工作游隙的传统方法局限性.并在分析了直母线型滚子、圆弧全凸型滚子和对数型凸度滚子的优缺点基础上,采用深孔对数凸度圆柱滚子结构可避免滚子两端的边界应力集中和润滑充分。通过定性分析与量化计算,解决了径向游隙的取值应如何随车速、载荷、温差、离心效应和原始配合大小等变化的取值难题。     

单个边缘微观损伤对铝合金材料蚀坑应力集中效应的影响研究

为获取边缘微观损伤对铝合金蚀坑产生的应力集中效应的影响及影响规律,采用ANSYS有限元方法,构建7B04铝合金半椭球体简化蚀坑模型、单个半椭球体包含一个边缘微观损伤的蚀坑模型,并基于线弹性断裂力学,开展两种蚀坑模型的应力集中效应计算分析.研究发现:边缘微观损伤对半椭球体蚀坑应力集中效应的数值大小、作用区域以及作用区域大小影响明显.包含与不包含边缘微观损伤的半椭球体蚀坑产生的应力集中系数最大值分别为Kt,max=3.359和Kt,max=2.24;包含边缘微观损伤的半椭球体蚀坑其应力集中效应明显的区域集中在边缘微观损伤与半椭球体蚀坑交汇位置的侧边;边缘微观损伤对点蚀损伤应力集中效应的影响与其表面尺寸、深度以及方位有关,应力集中系数随其深度与长度的比值(h/l)增加而增加,且Kt,θ=45°>Kt,θ=0.     

深沟球轴承安全接触角与轴向承载能力的计算

通过对深沟球轴承安全接触角的计算,确定该类轴承能够承受的最大轴向载荷,避免轴承在使用过程中出现边缘应力集中,提高轴承的使用寿命。给出了计算公式的推导过程,并进行了实例计算。     

修形滚子的设计计算及其在工程中的应用

轴承滚子修形量是影响滚子与滚道之间接触应力分布状况的重要因素,对轴承性能和寿命的提高有重要影响.根据理想对数凸型方程和三维有限长弹性接触问题的理论,分析滚动轴承结构参数对接触应力分布的影响,提出滚子修形量设计时必须考虑滚子倒角半径和越程槽宽度的影响因素,给出相应的数值计算方法,并应用于汽车十字万向传动轴节叉轴承的滚子设计中.结果表明:使用这种方法设计的轴承滚子,可避免接触应力分布出现"边缘效应"现象,也避免了在接触区域中部产生应力集中,疲劳实验证明轴承滚子的寿命提高了1.52倍.     

短圆柱滚子冷镦模具设计方法的改进

几年来,我厂在试制短圆柱滚子过程中,经常发生成品滚子倒角大小超过产品图纸公差要求,外径和端面以及两端面的座标尺寸不对称等毛病,倒角座标太小,有时甚至成为尖角,造成边缘应力集中,影响轴承寿命。倒角太大,造成外径(或端面)的工作长度减小,同样影响轴承寿命。造成滚子倒角过大,过小,座标不对称的主要原因是原模具设计方法不合理,改进设计后,并通过最近一个时期来的实践证