双列圆锥滚子轴承优化设计方法研究

针对如何设计出既满足轴承主要性能要求且体积最优的双列圆锥滚子轴承这一实际工程问题,提出了一种以轴承体积为优化目标的双列圆锥滚子轴承优化设计方法.该方法将轴承的主参数作为优化变量,将轴承结构的几何关系、许用接触应力和期望寿命作为优化约束,并采用遗传算法对该模型进行了求解.分析了该模型中不同交叉率对优化目标值的影响,找到了最佳交叉率.通过该优化方法,对某风机主轴承进行了设计,得到了体积最小且满足应力和寿命要求的双列圆锥滚子轴承的设计参数.将优化出的轴承体积与先前使用的轴承进行了对比,发现轴承空间体积减少22％.     

RV减速器转臂轴承的优化设计

为延长RV减速器疲劳寿命,利用遗传算法对RV减速器转臂轴承进行了设计优化。设定基本额定动载荷为目标函数,以轴承节圆直径、滚子直径、滚子数量、滚子有效接触长度为设计变量,从几何、强度、润滑和摩擦方面给出约束,并对优化结果进行灵敏度分析。优化结果表明,优化设计方法可以有效提高RV减速器的疲劳寿命。     

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。     

圆锥滚子轴承最优主参数的快速确定方法

圆锥滚子轴承主参数的确定涉及到众多的约束条件和验算条件，同时满足这些约束条件和验算条件需要经过反复运算，且取得使额定动载荷最大的最优主参数就更加困难，通常只有借助计算机，编制单目标多重不等式约束的优化程序才能取得最优主参数。对于标准圆锥滚子轴承的设计，可以参考以前的图纸或《圆锥滚子轴承优化设计统一图册》选取主参数。但对于非标圆锥滚子轴承，现有的圆锥滚子轴承的优化设计方法中的各种经验系数就不一定很实用，因此寻找一种简单、实用和快速的主参数的确定方法，特别是最优主参数的确定方法很有必要。１　概述图１…     

大兆瓦风电主轴双列圆锥滚子轴承的承载接触机理

在风力发电机组弹性接触承载数值分析平台的基础上,建立了风电主轴双列圆锥滚子轴承的全尺寸接触模型,并用于研究给定工况下的3MW风电主轴轴承承载接触机理.在径向载荷条件下,比较了风电轴承接触载荷有限元结果与赫兹理论计算结果,从而验证了数值模型分析的合理性;在此模型的基础上,研究了倾覆力矩对风电轴承接触载荷分布的影响规律以及极限工况下的轴承接触载荷与变形分布;最后,分析了轴承轴向游隙变化对轴承承载接触载荷的影响.通过研究发现,给定工况条件下,轴向游隙负向增大时,最大接触载荷变大,轴向游隙正向增大时,受载的滚子变少,轴承最大接触载荷不断增大.风电主轴双列圆锥滚子轴承承载接触机理研究可为大兆瓦风电轴承柔性设计技术提供理论依据.     

一种风电增速箱用圆锥滚子轴承的减摩设计

为了提高风电增速箱中圆锥滚子轴承的寿命,降低轴承在高速运转时各部件之间的摩擦,对圆锥滚子轴承的滚子球基面和内圈挡边接触形式进行了优化减摩设计,改善了滚子球基面和内圈挡边运转时的润滑条件,减少了摩擦热,提高了轴承的使用寿命。     

轴向游隙对圆锥滚子轴承应力分布的影响

针对轴向游隙对圆锥滚子轴承接触应力及其应力区域的变化情况的影响,基于ABAQUS建立了圆锥滚子轴承的有限元模型,计算了圆锥滚子轴承在径向载荷作用下最大受力滚子滚道母线上的应力分布值,并与基于Hertz理论的切片法做出对比,两者的计算结果具有较好的一致性.在整体分析的基础之上,调整圆锥滚子轴承的正负轴向游隙,分析了在轴向游隙变化的情况下圆锥滚子轴承最大应力和接触区域的变化,结果显示圆锥滚子轴承的最大接触应力会在较小的负游隙的情况下出现最小值,从而为下一步研究圆锥滚子轴承的疲劳寿命和结构优化提供依据.     

圆锥滚子轴承载荷比对寿命的影响

分析了不同加载方式下圆锥滚子轴承内部载荷分布情况,在此基础上根据失效概率乘积定律对滚道寿命进行统计处理,得到轴承额定疲劳寿命的计算方法。以30311圆锥滚子轴承为例分析得到不同载荷比下轴承的内部载荷分布情况及轴承寿命,并基于Romax CLOUD对不同径向、轴向载荷比下轴承载荷分布及接触应力进行仿真分析,验证了理论分析的正确性。采用分组淘汰试验对寿命理论计算进行验证,在相同当量动载荷时不同载荷比下轴承寿命也不同,与理论分析一致。     

轧钢机滚子轴承的优化设计与研究

根据四辊热轧机支撑辊用四列圆锥滚子轴承的工作特性,建立了轧机滚子轴承优化设计的数学模型,通过优化求解得到了轧机轴承的最优设计方案.优化结果表明,轧机轴承优化设计可使轴承的额定动载荷提高22%,额定寿命增加85%,优化设计使企业取得显著的经济效益.     

正交法/响应面法四点接触桃形沟球轴承参数优化

为研究四点接触型桃形沟球轴承寿命提升问题,以某车床伺服电机中的四点接触球轴承为原始研究模型,以滚子数量、滚子直径、垫片角及轴承游隙为影响因素,以轴承基本额定寿命为目标函数,利于基于正交实验法和响应面法对四点接触球轴承结构参数与寿命延长建立关系,得到载荷F值的大小及等高线图进行判断。结果表明:增加滚子数量与增加滚子直径有利于提升轴承使用寿命;增加垫片角数值可以使轴承寿命先增加后减少再增加;增加轴承游隙使轴承寿命先增加后趋于平稳。该研究方法可使垫片角和轴承游隙对提升轴承使用寿命的影响复杂规律得到线性表达,优化后四点接触球轴承使用寿命提升了54.33%,为该类轴承优化设计提出新的设计思路。