流量泵电机轴承试验分析

对全钢和陶瓷球两种流量泵电机轴承进行不同情况的寿命试验,试验后对轴承进行分解检测,根据试验情况和检测结果对造成轴承失效的原因进行分析.结果表明,轴承早期失效的原因是其承受较大的轴向载荷所致.     

航空发动机传动轴承多支承台架试验失效机理分析

作为航空发动机的关键部件之一,传动系统的工作性能直接决定整机的运行状态与可靠性。传动系统的支承轴承因工作环境恶劣,在其工作过程中极易出现早期失效故障。针对某航空发动机传动系统支承球轴承台架试验中出现早期失效的问题,采用有限元方法,建立了多点支撑柔性传动系统动力学模型,分析了转速和轴承游隙对系统各支承轴承的动态载荷与弹性变形的影响规律,确定了支承轴承发生失效的位置及其原因;采用Lundberg和Palmgre的疲劳寿命计算方法,基于多点支撑柔性传动系统动力学模型获得的轴承内部动态载荷,计算了台架系统中出现早期失效的支承球轴承的疲劳寿命。结果表明,支承轴承的游隙匹配会导致各轴承内部载荷存在较大差异,该差异是导致其疲劳失效的主要原因,该仿真结果与实际情况基本一致。论文的研究可为该型航空发动机传动系统支承轴承的优化设计提供新的思路和理论支撑。     

汽车水泵轴承窜动的解决方案

汽车水泵轴承在工作载荷发生较大波动或者受到某些突发外力作用时,有可能在轴承孔中发生窜动直至脱出,这种偶发的产品失效模式极易造成严重的安全隐患。目前,行业通行的做法是在轴承与壳体装配时采用过盈配合,同时涂厌氧胶来增加脱出载荷,辅助工艺还     

轴承应用载荷和失效时间的推断

轴承失效的本质是轴承未能满足其使用寿命,从轴承寿命计算来剖析轴承失效时间和实际的应用载荷具有实际意义。以某型压缩机用7208B轴承为例,从轴承选型设计中的静载荷、轴承疲劳寿命L10h和Lnm的计算推断轴承失效时间和应用载荷。     

风力发电机主轴轴承失效分析

通过宏观观察、化学成分分析、硬度检验、显微检验及扫描电镜观察等方法,分析了240/530调心滚子轴承失效分析的原因。结果表明,该轴承在使用过程中承受了较大的轴向载荷,导致轴承偏载,整套轴承无法进行调心,造成轴承滚道表面剥落,最终导致轴承失效。由于热处理不当,轴承外圈产生了不合格的屈氏体组织,降低了轴承长期使用寿命。     

基于失效分析的角接触球轴承实际载荷计算

根据轴承外载荷和内部接触载荷之间的平衡条件及轴承内部接触变形和套圈位移之间的协调条件,建立了轴承载荷计算模型。结合失效轴承的实测参数作为约束条件,采用搜索求解算法给出了基于失效分析的角接触球轴承实际载荷的计算方法。以某燃气涡轮发动机转子系统前支点角接触球轴承为例,分析了轴承轴向载荷和径向载荷对轴承接触角的影响规律,通过计算得到轴承的实际载荷,并对附加载荷进行了讨论。分析结果可为角接触球轴承的故障归零分析及优化设计提供参考依据。     

CSP摆剪减速器轴承失效原因分析及其改进措施

基于某炼钢厂CSP生产线摆剪减速器轴承使用寿命短这一事实,分析得出轴承结构形式可能是使轴承失效的主要原因。采用有限元仿真技术,分析得出三种结构形式圆柱滚子轴承在剪切带钢时的接触应力以及轴承自身温度载荷作用下产生的接触应力。结果表明,该摆剪减速器轴承内圈与滚柱之间最大接触应力与其材料屈服极限相近,验证了轴承结构是使轴承产生破坏的主要原因,同时对比发现滚柱数目对接触应力有较大影响。该炼钢厂将轴承更换为具有相同安装尺寸的不同结构形式轴承后,失效事故不再发生。在轴承选型时不仅应当考虑外载荷和工作温度对轴承套圈接触应力作用,而且应考虑滚子数量不同对轴承套圈接触应力的影响。     

高频破碎器调心滚子轴承失效分析

调心滚子轴承是高频破碎器的关键部件,其好坏直接影响着高频破碎器的使用寿命。通过粗视检查及有限元仿真对高频破碎器上调心滚子轴承的失效原因进行分析,结果表明其失效主要是由于冲击载荷过大造成的。一方面,大冲击载荷造成了调心滚子轴承的内、外圈和滚子变形,导致轴承受力不均发生偏载而卡死;另一方面,大冲击载荷使轴承内部油膜破裂,造成金属之间的相互摩擦,轴承温度急剧上升而发生咬粘失效;最后,根据调心滚子的失效原因提出了相应的改进措施。     

点缺陷深沟球轴承动力学特性的有限元分析

点缺陷对轴承的载荷分布及运动学特性均有较大影响,在特定载荷和转速条件下,应用ANSYS/LS-DY-NA软件建立了外沟道不同直径点缺陷的深沟球轴承多体接触动力学有限元模型,通过仿真模拟,分析了深沟球轴承失效过程中应力与应变的变化情况及振动演变过程,为轴承故障分析和诊断提供理论基础。     

专用汽车举升机构支撑轴承滚道的载荷波动特性研究

传动系统的载荷波动是引发设备疲劳的重要因素,而疲劳失效是设备失效或损坏最为常见的失效模式;以某专用汽车举升机构传动系统为研究对象,建立传动系统主要零部件三维模型,运用有限元及振动频率检测的方法,系统分析了传动系统螺栓设计对传动系统支撑轴承滚道载荷波动特性的影响。研究结果表明:传动系统中的螺栓预紧力会改变支撑轴承滚道的接触变形,影响支撑轴承的接触载荷;在螺栓预紧力和外载荷共同作用下,支撑轴承接触载荷循环波动大,降低传动系统支持轴承疲劳寿命。增加支撑轴承套圈的壁厚、减小螺栓的预紧力、增加螺栓孔与支撑轴承之间距离等方面的优化,可以有效减小传动系统支撑轴承循环波动载荷,从而提升传动系统疲劳寿命;优化后的传动系统振动小于优化前。该研究为传动系统综合传动性能的提升、支撑轴承疲劳寿命的提高提供理论依据。     

A Three-Dimensional Foil Bearing Performance Map Applied to Oil-Free Turbomachinery

To effectively apply compliant foil gas bearings to increasingly larger and more challenging turbomachinery, a comprehensive method that compares a foil bearing's capabilities with the application's operating requirements is needed. Extensive laboratory and field experience suggests that foil bearing failure is generally due to thermal stress brought on by excessive viscous power loss; therefore, a map that graphically relates component- and system-level parameters (bearing size, applied loads, and shaft rotational speeds) directly to bearing power loss is more elucidating than a map based on a lumped speed/load parameter like the Sommerfeld number. In this article we describe a performance map featuring a three-dimensional contour plot that illustrates the expected power loss in a foil bearing as a function of applied load and shaft speed. Using this performance map, bearing capabilities can be examined at the anticipated system operating conditions and safety margins between an operating point and incipient bearing failure can be ascertained. To demonstrate the concept's features and usefulness, we present a performance map generated from foil bearing power loss test data. We expect that these maps, combined with other predictive tools, will help evaluate a foil bearing's general suitability for a candidate rotor system and will lead to more robust and successful oil-free turbomachinery designs.     

三点接触球轴承失效分析

针对某三点接触球轴承使用中提前失效的问题,对其进行了外观检查、金相分析、硬度检测和材质检验,排除了因材质问题引起失效的可能。通过失效分析以及对轴承所受轴向载荷的测量和钢球与外圈最大接触应力的计算发现,轴向载荷过大是导致轴承失效的主要原因。     

整体齿轮压缩机复杂系统临界负荷故障现象及机理研究

整体齿轮压缩机具有结构紧凑、效率高等特点,广泛应用在现代流程工业中。通过对实际生产中的一台整体齿轮压缩机监测,发现由于负荷调整而导致的共振现象,称为临界负荷故障。通过公式推导建立了支承刚度与临界转速之间的关系,并揭示了临界负荷故障机理。以某整体齿轮压缩机为研究对象,使用DyRoBes软件建立了该压缩机齿轮系统模型、轴承系统模型以及转子系统模型,并对比分析了负荷对齿轮系统、轴承系统和转子系统的影响,计算获得了该压缩机3个输出轴负荷与临界转速的关系。通过对比3个输出轴的额定工作转速与模型计算结果发现：该压缩机3个输出轴在负荷调整过程中,均可能发生临界负荷故障,使用多项式拟合负荷与临界转速的关系,进而计算得到3个输出轴发生临界负荷故障现象时的负荷。     

深沟球轴承早期失效分析

通过对故障轴承的综合检测及对检测结果的分析,确定该轴承工作过程中承受了过大的轴向负荷,是造成轴承早期失效的原因。     

Optimum shape design for surface of a thermohydrodynamic lubrication slider bearing

This paper utilises a thermohydrodynamic model of bearing to optimise the shape of slider bearing. Friction is minimised subject to load and centre of pressure requirements using a sequential quadratic programming algorithm. A generalised Reynolds equation is solved simultaneously with an energy equation using the finite volume method to obtain bearing characteristics, such as friction, load and centre of pressure. Results show that the coefficient of friction is reduced by the optimisation approach. Results also show that larger temperature–viscosity coefficient and inlet viscosity tend to yield smaller optimal friction, whereas larger thermal conductivity tends to yield larger optimal friction. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

6201-2RZ深沟球轴承保持架断裂故障分析

6201-2RZ轴承装在某型电机上使用至38小时发生抱死,经对轴承故障特征的理化分析,发现轴承在工作时承受了过大的轴向力,钢球的工作轨迹偏离正常位置使钢球的接触载荷增大,形成恶性循环,使润滑脂失效,造成轴承卡死,保持架断裂。     

考虑疲劳故障的圆柱滚子轴承打滑失效分析

考虑滚道疲劳剥落故障、滚动体与保持架之间的非连续接触等因素,建立圆柱滚子轴承的非线性弹性接触显式动力学模型,研究不同剥落故障位置、径向载荷、内圈转速对滚动体和保持架打滑特性的影响规律;将仿真结果与理论解进行对比,验证有限元模型的有效性。研究结果表明:滚动体在非承载区更容易出现打滑;相同工况下剥落故障会使得滚动体和保持架的打滑率大幅增加,其中复合故障下的打滑率增加最多,内圈故障和外圈故障下的打滑率增幅基本相同;增大径向载荷能有效减轻轴承的打滑现象,但载荷增加到一定程度后对打滑的抑制效果不明显;低转速工况下内圈和外圈疲劳故障对轴承打滑率的影响不大,随着转速的提高疲劳故障对打滑率的影响愈加明显。     

柴油机缸体主轴承壁结构安全性分析

本文分析在螺栓预紧力、最大爆发压力载荷作用下,柴油机主轴承壁的应力应变情况。通过有限元前处理MasterFEM划分有限元网格,导入有限元分析软件ANSYS计算柴油机主轴承壁的应力应变。对比AVL公司的计算结果,本柴油机的主轴承壁的结构是安全可靠的。     

弹性箔片动压径向气体轴承起飞转速和承载能力的实验研究

在建立的气体轴承性能测试实验台上对新型弹性箔片气体动压径向轴承进行了起飞转速和承载能力的实验研究,并分别通过摩擦力矩和径向位移响应频谱两种方法分析了轴承的起飞转速。结果表明:轴承起飞后摩擦力矩逐渐减小并趋于稳定,且径向位移响应频谱图上只有较大的低倍频分量出现,高倍频分量和其它频率分量要小得多;两种分析方法得到的轴承起飞转速基本吻合;载荷越大,轴承和转子中心的偏心距越大;由于箔片弹性变形使卸载过程存在能量损失,同样载荷下卸载时的偏心距比加载时大。     

The Role of Radial Clearance on the Performance of Foil Air Bearings

Load capacity tests were conducted to determine how radial clearance variations affect the load capacity coefficient of foil air bearings. Two Generation III foil air bearings with the same design but possessing different initial radial clearances were tested at room temperature against an as-ground PS304 coated journal operating at 30000 rpm. Increases in radial clearance were accomplished by reducing the journal's outside diameter via an in-place grinding system. From each load capacity test the bearing load capacity coefficient was calculated from the rule-of-thumb (ROT) model developed for foil air bearings.

The test results indicate that, in terms of the load capacity coefficient, radial clearance has a direct impact on the performance of the foil air bearing. Each test bearing exhibited an optimum radial clearance that resulted in a maximum load capacity coefficient. Relative to this optimum value are two separate operating regimes that are governed by different modes of failure. Bearings operating with radial clearances less than the optimum exhibit load capacity coefficients that are a strong function of radial clearance and are prone to a thermal runaway failure mechanism and bearing seizure. Conversely, a bearing operating with a radial clearance twice the optimum suffered only a 20% decline in its maximum load capacity coefficient and did not experience any thermal management problems. However, it is unknown to what degree these changes in radial clearance had on other performance parameters, such as the stiffness and damping properties of the bearings.