三瓣波滚道圆柱滚子轴承载荷分布特性研究

基于滚动轴承动力学理论,建立了三瓣波滚道圆柱滚子轴承的动力学分析模型,并以某型号三瓣波滚道圆柱滚子轴承为例,分析了不同滚道结构与工况参数下的轴承载荷分布。结果表明:三瓣波滚道圆柱滚子轴承的承载范围随滚道轮廓最低点半径及滚道轮廓高低点间差值的增大而减小;随着滚道轮廓最低点半径所在基圆圆度的增加,滚子与滚道间的总接触载荷变化很小,最大滚动体载荷逐渐增加;随着外圈安装旋转角的增大,滚子与滚道间的总接触载荷基本不变,最大滚动体载荷逐渐减小,滚子与滚道间的载荷分布更加均匀。     

精确测定球面滚子轴承内圈滚道曲率及位置的方法

文内以双列向心球面滚子轴承的内圈为例,介绍了一种通过测量和数学方法精确求得该实物滚道曲率及位置的方法,该方法比现在行业上用图纸上的设计尺寸来计算滚道曲率及位置的方法要合理,但较复杂。文内给出了以此方法测量美国180DS40轴承内圈滚道曲率及位置的实例。     

用碟形弹簧对球轴承进行预紧

单列向心球轴承是使用最广泛的一类滚动轴承,它主要用于承受径向载荷,也可同时承受较小的轴向载荷。在转速较高而又不宜采用推力球轴承时,它可用来承受纯轴向载荷。为了提高轴承的刚度,常常对轴承进行预紧(预过盈)。然而,用碟形弹簧对单列向心球轴承进行预紧的方法至今却鲜为人知。本文介绍对轴承进行预紧,从而提高轴承刚度的原理,着重介绍用碟形弹簧对单列向心球轴承进行预紧的原理和方法,旨在推广碟形弹簧在我国机械工业中的应用。一、轴承的预紧原理当向心球轴承承受轴向载荷时,内、外圈之间将     

关于向心球轴承摩擦系数及摩擦阻力矩的计算

运用摩擦学理论及弹性力学原理，对向心球轴承滚珠及内圈的受力情况进行系统的分析，研究，提出一项可直接计算向心球轴承摩擦系数及摩擦阻力矩的理论公式。由本文导出的公式可看出，向心球轴承摩擦系数不仅与轴承内外径差，滚珠－内圈的滑动摩擦系数以及滚珠数量等参数密切相关，而且还随轴承当量动载荷的变化而改变。     

风电主轴双支承圆锥滚子轴承疲劳寿命计算

针对直驱式风电机组主轴双支承圆锥滚子轴承组合，建立了一种轴承疲劳寿命理论计算方法。首先，在笛卡尔坐标系中对轴承滚道进行数学描述；其次，运用坐标变换原理建立滚子-滚道接触变形与套圈位移之间的数学关系，借助于变形协调条件和受力平衡条件解决滚子载荷分布的静不定求解问题，通过对模型的数值求解得到轴承内部每个滚子的载荷；然后，运用有限长线接触理论建立修形滚子与套圈滚道之间的弹性接触模型，计算得到滚子与滚道之间的接触应力分布和滚道边缘应力修正函数；最后，通过边缘应力修正函数修正当量滚子切片载荷，进而准确计算轴承疲劳寿命。实例分析结果表明：滚子素线修形量对滚子与滚道之间的接触应力分布和轴承疲劳寿命有显著影响，轴承疲劳寿命随滚子凸度系数增大先急剧上升，达到最大值后缓慢下降。     

对数型滚子凸度量设计中的几个问题

对数型凸度滚子可有效地避免边缘效应。通过对滚道宽度大于滚子长度和滚道宽度小于滚子长度两种情况滚子轴承的接触压力分布计算分析，提出了凸度量设计应注意的几个关键因素，即（１）凸度量触压力集中的程度，并相应减小接触长度，以充分发挥滚子轴承中的有限材料的能力。（２）最的齿度量取决于轴承载荷最大的滚子上所受的载荷和轴承的结构形式，即对某一特写工况条件。（３）滚子凸度量的设计载荷至少应取实际载荷的最大值，并以     

球轴承的改进设计

将球轴承圆弧形沟道设计改为非圆形沟道，即沟道表面由不同半径的弧面和直线组合而成，改变沟曲率系数，使载荷分布更加合理。通过试验证明，改进设计后轴承的滚动摩擦力可减少３０ ％ ～４０ ％ ，寿命可提高８０ ％ ～９０ ％ 。附图２ 幅，表２ 个。     

车床用电磁机械手

为解决轴承品种多,尺寸范围大,难实现车削自动化这一点,文中提出了几种机械手。一、圆锥滚子轴承内圈滚道车削用电磁机械手;二、向心球轴承外圈沟道车削用机械手。附图6幅。     

风力发电机组双列圆锥滚子轴承载荷分布及寿命计算

针对传统双列圆锥滚子轴承内部载荷计算模型中未考虑挡边变形、轴承径向游隙的问题,提出一种基于坐标向量模拟轴承内圈、滚子变形及接触点位置的方法,通过坐标变换来反映滚道与滚子接触变形,在模型中考虑了挡边变形、轴承游隙。通过建立滚子和外圈的静力学平衡方程及变形方程求解滚道载荷分布情况,在此基础上给出了寿命计算方法。并以某风力发电机用双列圆锥滚子轴承为例分析,得到了载荷分布情况,该类轴承径向游隙为-0.18~-0.15 mm时寿命满足要求。     

应用镜面超精加工技术提高表面质量的对比试验

轴承滚道精研过程将破坏滚道的轮廓度,影响轴承的振动和轴向游隙,并且受精研机机型限制,复杂机构的滚道不能实现精研。为提高轴承滚道轮廓精度,突破精研机机型限制,在轴承滚道超精领域引进了乌克兰镜面超精技术。     

轴承套圈滚道表面磨削变质层的研究

国产轴承套圈滚道表面和表面层普遍存在着不同程度的表面磨削变质层,严重影响轴承的使用寿命。本文以中小型向心球轴承为研究对象,试图通过大量试件的一系列磨削工艺试验,进行系统的表面形貌分析、显微硬度曲线测试和金相分析等,探索合理的轴承套圈滚道表面磨削工艺,从而使轴承产品的套圈滚道表面磨削变质层尽可能地减少到最小程度。试验直接结合产品试制,因而试验结果可直接用于生产,具有投资少,收效快、效益高、生产上切实可行等优点。试验采用的显微硬度检测法是一种正确可靠、简单易行的表面磨削变质层检测方法,可直接用于生产检验。本文所探索的磨削工艺,对于其它机械行业的磨削加工也有一定的参考价值。     

圆柱滚子轴承内圈滚道轮廓分析及凸度加工方法

轴承滚道轮廓形状(线形)对滚道的接触应力分布影响很大。通过轴承动态性能测试机对于不同滚道线形以及不同滚道凸度轴承的温升变化情况的测量,发现带有凸度的滚道温升明显低于直线滚道温升;凸度量为4~5μm时温升最小。并介绍了加工内圈凸度形滚道时砂轮的修整方法,确保了轴承质量。     

滚轮轴承的载荷参数及其计算方法

针对国内对滚轮轴承的承载能力和载荷参数缺乏足够认识的问题,介绍了滚轮轴承的载荷参数,回顾了常规向心滚子轴承基本额定动、静载荷的计算方法,讨论了滚轮轴承有效额定载荷和最大允许载荷的计算方法。通过对国外样本数据的分析反推得到NUTR系列滚轮轴承的载荷范围角和载荷分布参数,给出了滚轮轴承外圈弹性弯曲变形量的计算方法和试验验证方法,从而可求得滚轮轴承的载荷参数。     

轴承零件几何误差对圆柱滚子轴承回转误差的影响:第一部分 计算方法

轴承旋转精度的高低取决于轴承回转误差的大小,而轴承回转误差又取决于轴承零件的几何精度。因此,研究轴承零件几何误差和轴承回转误差的关系对轴承零件加工公差合理分配及成品轴承精度预测有重要意义。为此,提出一种基于几何和载荷约束共同作用下圆柱滚子轴承回转误差计算方法。在几何约束模型中,考虑轴承内圈滚道、外圈滚道和滚子表面的尺寸误差和形状误差,同时还考虑由轴承零件几何误差引起的滚子-滚道接触位置变化。在载荷约束模型中,考虑由轴承零件几何误差引起的滚子-滚道接触力方向的变化。在此基础上,运用Hertz接触理论和静力学,推导轴承回转误差计算方法。提出可用于分析轴承零件几何误差、弹性变形和滚子个数三者的耦合效应对轴承内圈回转误差的影响规律的计算方法,为高精度滚动轴承的精度设计、公差分配及加工工艺参数的控制提供理论依据,从而有效提高滚动轴承旋转精度。     

大型三排滚柱式转盘轴承的有限元计算分析

为提高三排滚柱式转盘轴承载荷分布的有限元计算效率,基于该装配体的结构特点,提出一种采用壳单元和非线性弹簧单元相结合的等效建模方法。利用弹簧单元替代滚子的载荷变形行为,并采用壳单元模拟滚子-滚道的接触面。该建模方法减小了非线性接触的计算量,以较低的计算规模有效地获取轴承的载荷分布。并通过静加载实验验证了有限元计算模型的有效性。根据有限元计算分析提供的最大载荷,对滚子-滚道进行接触分析,研究了不同间隙下滚子-滚道接触的应力分布。结果表明,随着间隙增大,滚子-滚道接触的边缘区域应力值增大,从而导致轴承疲劳寿命减小。     

53616型双列向心对称球面滚子轴承的试制

双列向心对称球面滚子轴承(我国代号53000型)是由内圈、外圈、活动中档圈、两个钢板冲压保持架和双列滚子组成。与双列向心球面滚子轴承(我国代号3000型)比较,53000型轴承之中挡圈是可拆卸的,工作时可做轴向位移,故可补偿轴承在轴向负荷时一列滚子卸载而另一列过载的情况,从而使载荷均匀分布,故能提高轴承的动负荷容量。内圈取消小挡边,有利于滚道磨削,提高精度和光洁度,并有利于锻造工艺的改进,节约原材料,提高材料利用率。滚子无大小头之分,有利于实现自动化加工、测量和安装。保持架采用钢板冲压制造,可以节     

圆锥滚子轴承三线交点对其滑动摩擦的影响

为减小圆锥滚子轴承滑动摩擦,建立轴承力学平衡方程,求得轴向位移、径向位移和角位移引起轴承三线(内、外圈滚道素线的延长线和滚子中心线)交点的径向偏移量,并分析了外滚道锥角、内滚道锥角、滚子大端直径、内滚道大端直径、内圈大挡边宽度、外滚道小端直径对轴承三线交点径向偏移量的影响,然后以各滚子接触载荷与三线交点径向偏移量乘积的绝对值之和为目标函数,以轴承装配高为约束条件,得到了轴承优化设计方法。用该方法对30212E圆锥滚子轴承进行优化设计,优化后轴承的滑动摩擦大幅降低,说明了优化设计方法的正确性。     

高速动车组轴箱轴承滚道载荷特性研究

轴箱轴承作为列车走行部件中重要核心部件之一,由于其受载工况恶劣使其成为易损坏的部件之一,研究其在运行过程中滚子滚道间的载荷特性对基于载荷分布的轴承寿命预测,保证其在运用过程中的安全性和可靠性具有重要意义。基于包含轴承的车辆-轨道动力学模型,研究了轨道激扰和列车运行速度下滚子滚道接触载荷特征。研究结果表明,无激扰条件下,车速对滚子滚道接触载荷基本没有影响,但在非承载区,滚子与外圈滚道会发生接触,接触载荷与速度成平方关系;轨道激扰条件会影响能够引起滚子滚道接触载荷瞬时值发生变化;外圈受到的接触载荷标准差值,车速越快,标准差越大;对外圈受到的接触载荷最大的区域进行研究,发现随着速度的增加,轨道激扰造成的振动越大,滚子滚道接触载荷数据波动越大。     

一种考虑轴承缺陷影响的机构动力学分析方法

为有效地揭示轴承滚道缺陷特征对高速机构动态响应特性的影响规律,在多体动力学理论框架下提出一种考虑轴承缺陷影响的机构动力学分析方法。该理论采用力约束方法构建机构中滚动轴承转动副模型,通过分析轴承中各滚动体与滚道缺陷几何特征之间的接触关系,计算滚动体接触载荷并获取轴承转动副等效约束反力,探讨轴承缺陷激励对高速机构动态性能的影响规律。在此基础上,以含深沟球轴承的曲柄滑块机构为例,分析轴承滚道表面局部式缺陷和分布式波纹度缺陷对机构动力学特性的影响。研究表明,轴承滚道缺陷将引发轴承各滚动体接触动载荷突变。这种突变载荷经传播后,直接影响着机构中各构件的运动状态,对高速机构运动平稳性将产生严重影响。此外,该理论方法具有一般性,具有不同滚道几何缺陷特征的滚动轴承均可嵌入到本方法中,分析轴承转动副缺陷对各类机构动力学特性的影响。     

滚道形状对四点接触球轴承力学性能的影响

涡轮钻具用四点接触球轴承为特殊设计的非标轴承,其在恶劣的工况下高速旋转,需承受较大的轴向载荷和轻微的径向载荷,是涡轮钻具中最薄弱的环节,直接影响着涡轮钻具的性能和工作寿命。用Pro/E对涡轮钻具轴承滚道和钢球的接触进行三维建模后,利用ANSYS分析了轴向力作用下轴承内部的接触状态和不同形状滚道下钢球的变化和磨损,讨论了轴向力、滚道形状与钢球各参数之间的关系,从而得出了最佳滚道形状。