KIRD203818型圆柱滚子轴承失效原因分析及优化

针对KIRD203818型圆柱滚子轴承磨损失效问题进行研究,通过检测分析推断出滚子脆性高、韧性低残余应力大是其疲劳磨损失效的主要原因.提出对滚子热处理工艺和轴承结构的优化方案,并对优化前后的轴承寿命损伤进行模拟仿真分析.优化后的轴承滚道最大接触应力值、损伤率有所下降,理论寿命大幅上升.疲劳寿命试验结果表明,此优化方案可在很大程度上增强轴承的承载能力,减缓轴承磨损,延长轴承实际使用寿命.     

新型镶嵌轴承磨损寿命计算问题的研究

本文利用 Monte-Carlo 法对新型镶嵌自润滑轴承的磨损寿命计算问题进行了探讨.通过对新型镶嵌轴承在一定工作寿命下的可靠度和在一定可靠度下的工作寿命计算的实例分析,证明本文为在实验数据有限的情况下的寿命计算找到了一种简便、实用的方法.     

基于洛伦兹力的无轴承电机优化与特性分析

传统无轴承电机将电机的旋转和径向磁悬浮支承功能集成于一体,具有支承无接触、无摩擦和无需润滑的优点,但是其转矩和径向悬浮力相互制约,永磁体厚度必须折中考虑.设计了一款基于洛伦兹力的无轴承电机,该无轴承电机可以同时产生转矩和轴向悬浮力,径向悬浮依靠径向永磁轴承实现.通过磁路欧姆定律推导了电机的轴向洛伦兹力的数学模型,采用有限元法分析了永磁体厚度、气隙长度和电流大小对轴向洛伦兹力的影响.结果表明,永磁体厚度增大使洛伦兹力无轴承电机的轴向承载力变大,永磁体厚度为3 mm最合适.     

岸桥小车减速箱轴承外圈跟转原因分析

岸边集装箱起重机小车减速箱轴承配合公差的选取,直接影响设备的使用。选择不当,会产生轴承外圈跟转,引起外圈异常磨损而失效,降低了减速箱的使用寿命。通过岸桥各驱动机构的受力分析,以及减速箱公差配合选取,讨论了如何选择该种设备减速箱轴承的径向配合公差,以及对轴向位移及预紧力的考虑。通过分析讨论得知,轴承配合公差的选择,与设备运行的工况,受力大小和受力方向有关。另外,还应考虑轴向位移和轴向预紧力。     

轴向力对弧齿锥齿轮使用寿命的影响

如何合理布置弧齿锥齿轮的轴向力，以提高其使用寿命，在汽车结构设计时往往不被重视．本文主要对汽车中常用的单级主减速器和双级主减速器的轴向力作了分析，并针对其存在的问题，提出了延长齿轮寿命的措施．     

液膜轴承锥套损坏机理分析与实验研究

1580PC热连轧机的液膜轴承锥套在安装、拆卸过程和使用期间经常出现意外损坏,导致生产事故和轴承使用寿命的缩短.针对这一问题,采用三维弹塑性接触问题边界元法定量分析了锥套在安装和拆卸过程中不同液压形式下压力、轴向推力和应力的变化,发现出现故障的关键原因在于锥套边缘在装配过程中实际应力远大于其材料应力极限.在两台样板轧机上进行了实验,结果表明:分析计算结果与实验结果相吻合,从而为解决异常损坏问题提供了理论、实验方法及改进方法.     

关于电机漏油处理方法的分析和探讨

在电机工作中,会由于轴承密封长时间使用磨损而导致密封失效等原因使电机出现润滑油泄露问题,润滑油长期泄漏不仅会造成润滑油的浪费,还导致电机本体卫生极差.电机防潮检测仪接口处漏油会导致仪表检测数据误差,进而导致检测仪失灵,不能检测电机冷却器泄漏情况.因此,要合理分析电机漏油的原因,采取针对性处理方法,确保电机正常运行.     

六环冗余轴向磁力轴承的热性能研究

利用ANSYS Workbench对六环冗余轴向磁力轴承的温度场进行仿真计算,探讨了导致六环冗余轴向磁力轴承温升的原因,分析了磁路面积、磁环侧壁、转子转速等参数对六环冗余轴向磁力轴承温升的影响,给出了六环冗余轴向磁力轴承的结构设计和温升计算方法.研究表明:六环冗余轴向磁力轴承的结构形式对转子的温升影响较大,磁路设计时应该避免导致转子旋转时的反复磁化;失效重构对六环冗余轴向磁力轴承的温升影响较小,可以忽略其影响;六环冗余轴向磁力轴承较原有的两环冗余轴向磁力轴承具有更高的可靠性、力学特性以及较好的热特性.     

半球型动压气体轴承陀螺电机设计及性能测试

针对高精度三浮陀螺用半球型动压气体轴承陀螺电机的启停寿命问题,对半球型动压气体轴承的设计理论以及保证轴承在电机工况下能可靠启停的一些关键技术进行研究.其中轴承间隙和螺旋槽结构参数是影响轴承可靠启停以及其力学性能的关键因素,将螺旋槽结构参数作为变量,通过改变变量参数来分析轴承力学指标的变化趋势,得出螺旋槽各关键参数与轴承刚度的关系曲线;通过有限元法仿真分析并校核了电机在工况下轴承的稳定性,证明了轴承间隙参数设计合理.在此基础上研制了半球型动压气体轴承陀螺电机样机,并进行专项的电机启停寿命试验,启停次数满足陀螺不少于3 000次指标要求,满足高精度三浮陀螺的使用要求.     

三牙轮钻头滑动轴承失效分析

三牙轮钻头轴承的使用寿命直接决定了钻头的寿命。为了弄清三牙轮钻头轴承的失效形式、原因及机理,进一步提高三牙轮钻头轴承的寿命,分别对现场失效的三牙轮钻头轴承进行宏观和微观分析。结果表明,密封系统失效是轴承失效的主要原因之一。同时,轴承所受栽荷过大且分布不均,温度过高导致材料表面金属强度和耐磨性降低,以及轴承与牙轮之间配合间隙过大,工作时晃动导致受力不均等原因也是造成牙轮钻头轴承的快速失效的主要原因。     

V-Gap度量磁悬浮推力轴承系统H∞控制器设计

磁悬浮压缩机变叶尖间隙喘振控制策略的实现,需要推力轴承系统控制转子精确跟踪轴向位置以及应对轴向载荷多变的问题。为保证磁悬浮推力轴承系统鲁棒控制器能够满足一定的位置跟踪和抗干扰性能,对磁悬浮推力轴承系统建模,将V-Gap度量与广义稳定裕度评价结合设计H_∞控制器。介绍了V-Gap度量和广义稳定裕度,对推力轴承系统建模利用V-Gap度量定量分析系统参数不确定性对被控对象的影响程度;在混合灵敏度H_∞控制基础上,提出以广义稳定裕度为稳定性要求的控制器设计方法,并试验验证该方法合理性。研究结果表明:设计后控制器具有更好的鲁棒性及位置跟踪性能。     

软土地基中组合桩承载性状试验研究

为掌握组合桩(钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的桩)的荷载传递机理、破坏模式和竖向承载力特性,通过对3根14 m长桩的载荷试验和桩身应变的测量,分析了桩身轴力的分布和桩周的侧摩阻力分布及影响组合桩承载力因素.试验得到了组合桩的Q-S曲线、S-logt曲线、桩的极限承载力;试验表明混凝土桩的插入改变竖向荷载的传递规律,形成了从混凝土桩到水泥土再到土的传递模式,更有效地发挥了桩周的侧摩阻力;水泥土的固化效应、混凝土桩的挤土效应和混凝土桩的荷载传递是组合桩高承载力的主要来源.组合桩具有较高的单桩竖向承载力且造价低,在软土地基工程中具有广泛的应用价值.     

水电站弹性金属氟塑料推力瓦磨损分析及防范

针对耿达电站使用的弹性金属氟塑料推力瓦(简称EMP瓦)所发生磨损现象及原因进行了分析,提出了预防磨瓦的措施,使推力瓦能保持长期安全运行。     

制造误差对气体静压轴颈-止推轴承静特性影响

为了分析制造误差对轴颈－止推相连型结构气体静压轴承的影响，提出了相容性变换条件，将轴颈和止推轴承进行统一分析；在离散化过程中，利用加权余量法将二阶偏微分方程降低一阶，主松了对插值函数连续度的要求，便于借助有限元技术分析狭缝节流气体静压轴承的流场参数。研究了平行度、圆度和商面垂直度等制造误差对静态特性的影响；重点分析了轴颈轴承和止推轴承之间的相互影响，发现了轴颈的锥度误差会影响轴向承载能力，止推端面垂直度误差会影响径向承载能力。     

地基工程中组合桩荷载性质试验研究

为掌握组合桩的荷载传递机理、破坏模式和竖向承载力特性,分析了桩身轴力和桩周的侧摩阻力的分布及影响组合桩承载力因素,试验得到了组合桩的Q—S曲线和桩的极限承载力。试验结果表明混凝土桩的插入改变竖向荷载的传递规律,形成了从混凝土桩到水泥土再到土的传递模式,更有效地发挥了桩周的侧摩阻力;水泥土的固化效应、混凝土桩的挤土效应和混凝土桩的荷载传递是组合桩高承载力的主要来源。组合桩具有较高的单桩竖向承载力,在软土地基工程中具有广泛的应用价值。     

可视推力轴承模拟试验台的研制

针对三峡机组巨型推力轴承,基于相似理论,研制了我国首台可视推力轴承模拟试验台,并实现了推力轴承油槽流态的测试,为立式滑动推力轴承性能的深入研究提供了良好的实验条件。     

竖向梯形波纹腹板PEC柱轴压性能研究

本文将梯形波纹钢板引入PEC柱中,提出一种新型的PEC柱截面形式,这种截面形式可以克服平腹钢板面外刚度较低,容易屈曲且与混凝土粘结较弱的特点。为研究其轴压承载性能,设计并完成了5根不同长细比和不同横向系杆间距的竖向梯形波纹腹板PEC柱轴压试验,得到了其在轴压作用下的破坏形态、荷载-位移关系曲线、荷载-应变关系曲线等。通过试验研究表明,所有柱的破坏失效模式具有相似性,都表现为翼缘鼓曲和混凝土压碎失效。同时由横向系杆、翼缘、波纹腹板组成的约束形式能够较好的约束混凝土,提高其抗压强度,增强构件延性,提高变形能力。随着长细比增加,试件的初始刚度、峰值承载力均有所降低,但峰值后变形能力增强,延性较好。随着横向系杆间距的减小,试件的初始刚度、峰值荷载和延性系数均增大,试件具有更优越的轴心抗压性能。将有限元模拟结果与试验结果进行对比,在验证模型有效性的基础上,参考国内外相关规范,结合试验结果和有限元拓展分析结果,利用叠加原理拟合得到了适用于本文的竖向梯形波纹腹板PEC柱在轴心受压状态下的承载力计算公式。公式计算结果可靠度较高,且具有一定的安全储备,可为实际施工设计提供参考建议。     

气隙调衡式混合励磁直线同步电机特性

针对直线电机无绳提升系统中因气隙不均匀引起的轮轨间振动、噪声和磨损等问题,设计新型的混合励磁直线电机. 通过改变次级励磁电流来调节双边气隙磁场和法向电磁力,进而调节双边气隙平衡,有效地降低轮轨间压力. 介绍新型电机的拓扑结构及气隙磁场调节原理,分析主要结构参数对电机性能的影响,确定样机的基本参数. 研究不同负载工况下次级励磁电流对法向电磁力的调节特性,分析次级励磁电流对直线电机空载反电势和电磁推力的影响. 研究结果表明,次级直流励磁电流对电机法向电磁力具有良好的调节能力,对电机推力输出基本没有影响. 在相同的负载工况下,法向电磁力随次级直流励磁电流基本呈线性变化. 当电机负载增大时,直流励磁电流对法向电磁力的调节能力略有降低. 实验结果与有限元分析结果基本吻合,验证了本文理论分析的正确性.     

水润滑石墨轴承设计及润滑性能研究

以某主泵电机中的关键部件──水润滑推力轴承为研究对象,结合轴承运行工况,在前人研究的基础上,以低粘度流体动压润滑理论为基础,通过理论分析及试验研究,确定轴承摩擦副材料,设计出适合此工况条件的推力轴承结构.分析了影响水润滑轴承润滑性能的因素,提出提高其润滑性能的具体方法,从而保证水润滑石墨轴承具有良好的润滑特性,提高其使用寿命.