三排滚柱式回转支承疲劳寿命分析

三排滚柱式回转支承是回转支承中综合承载能力最好的一种,疲劳寿命是其研究的核心内容,研究疲劳寿命一方面为正确设计选择回转支承提供详实资料,充分发挥其功能,提高经济效益;另一方面,提高安全性和可靠性,避免重大事故发生。以三排滚柱式回转支承为研究对象,利用L-P理论进行疲劳寿命理论计算,建立三排滚柱式转盘轴承整体有限元模型,采用两根非线性弹簧模拟滚柱—滚道之间的接触行为得到滚道载荷分布,并与理论结果对比分析,验证有限元计算结果的可靠性。将有限元计算结果导入到Fe-safe疲劳分析软件进行疲劳寿命仿真计算,得到滚道最小安全系数和最少应力循环次数,通过误差分析验证疲劳仿真分析的可靠性。     

基于ABAQUS的单排四点接触回转支承接触分析

以单排四点接触回转支承为研究对象,以其在最大轴向力作用下滚球与滚道接触区应力分布与变形量为研究重点,通过赫兹接触理论求解得到其接触区接触椭圆大小、接触面最大接触应力以及接触中心变形量,利用ABAQUS有限元软件取得了与赫兹接触理论近似的结果,但有限元法得到的接触区应力分布与变形量情况更为全面。此外,有限元法还得到了滚道接触区最大等效应力的位置,该位置距离滚道表面的距离远小于回转支承制造时要求的滚道表面淬硬层深度。     

三排滚柱式回转支承承载能力分析

可通过对三排滚柱式回转支承的受力分析,分别计算了各运行条件下机构所受的轴向力和倾覆力矩,对其承载能力进行验证,且根据滚动体不同载荷状态,计算回转支承上滚道及下滚道的静态安全系数,并与许用安全系数进行对比。验算了回转支承安装螺栓的承载能力,从而确定塔式起重机实际的安全使用范围。     

交叉滚柱式回转支承主副滚柱互换的维修及理论分析

分析了交叉滚柱式回转支承主、副滚道滚动体在载荷作用下的最大正压力及间隙对承载能力的影响。给出检修方案,对主、副滚道滚柱互换并作间隙调整,从而恢复了回转支承的承载能力。     

SF-3型烟草输送带清洗装置回转支承接触疲劳分析

由于回转支承是SF-3型烟草输送带清洗装置的核心支承部件,它的失效将会造成整个清洗装置的瘫痪。根据回转支承的不同工况,采用Solidworks对回转支承单元体进行三维建模,利用ANSYS Workbench对简化后的单元体模型进行了静力学分析,得到回转支承内、外圈滚道与滚柱的接触应力分布及其疲劳寿命。由疲劳分析结果可知,回转支承的外圈滚道所受应力大于内圈滚道所受应力,其疲劳寿命小于内圈的疲劳寿命,同时为回转支承的维修、更换提供了数据支持。     

中子应力谱仪样品承重台回转支承载荷分析

针对中子应力谱仪样品承重台(简称“中子谱仪样品台”)旋转运动机构用三排圆柱滚子回转支承的特殊结构和受载情况,基于Hertz理论,实现了力学分析模型的建立和求解,在此基础上通过有限元法分析了中子谱仪样品台极限工况下滚子与滚道之间的接触特性,然后分析了轴向载荷、径向载荷、滚子数量对回转支承刚度的影响。研究结果表明：在中子谱仪样品台极限工况下,上排滚子与滚道的接触区域等效应力最大,为76.98MPa,外圈滚道的最大等效应力为14.82MPa,内圈滚道最大等效应力为11.26MPa;刚度分别随轴向载荷、径向载荷和滚子数目的增大而增大,且均成非线性关系,当轴向载荷增至1200kN、径向载荷增至300kN时,轴向刚度和径向刚度增长趋势明显减慢,当上排与下排滚子数量增至170时,轴向刚度的增大趋势明显加快。研究结果为中子谱仪样品台旋转运动机构的设计提供了参考。     

钢包回转台回转支承的有限元接触分析

在连铸连轧设备钢包回转台回转过程中,回转支承起到非常重要的作用。目前不同工况下,大型三排滚柱式回转支承的接触强度有限元分析还不够全面。根据钢包回转台回转支承的结构特点、受载情况和轨道接触情况,利用有限元分析软件ANSYS建立局部结构的有限元模型,进行接触强度分析,得到两种工况下应力云图和应力分布特点。同时验证了三维接触模型的网格划分、接触算法、载荷(受力分析)和约束的施加等研究方法的正确性。为提高其承载能力、使用寿命、进行优化设计及动力学分析提供基础。     

基于Ansys的港口门座起重机回转支承疲劳寿命计算

结合门座起重机在港口服役期间回转支承的实际工况及常见故障损伤规律,对常用的三排滚柱式回转支承进行了疲劳分析研究。提出合理假设,分析了回转支承在门座起重机每个工作循环中的载荷谱。在赫兹接触理论和疲劳积累损伤理论的基础上,利用Ansys软件建立了回转支承的简化模型,并分析了其疲劳接触。利用Ansys中的FATIGUE分析模块,完成了在既定工况下的疲劳分析计算,进而得到了回转支承的预测寿命。据此,提出了一种与港机中传统回转支承寿命预测方法不同的数值计算方法。     

回转支承的接触性能分析

对单排四点接触球式回转支承进行静强度校核,分析其接触区域的应力场分布。根据Hertz接触理论对回转支承进行了静态接触性能的理论计算。同时应用有限元分析软件ANSYS Workbench对回转支承进行数值计算,从而为设计制造适用于我国国情的回转支承提供理论依据。     

单排四点接触球式回转支承动力学仿真分析

基于多体动力学方法和Hertz接触理论,采用Impact冲击函数定义回转支承内滚动体的四点接触作用和内齿直齿啮合接触作用;运用Adams仿真平台,建立了四点接触球式回转支承的多体接触动力学模型。对比分析并验证了回转支承的角速度、传动比和静态载荷的仿真值和理论值,分析了转速和载荷对回转支承动态特性的影响。结果表明,轴向载荷单独作用下,齿轮驱动转速越大,啮合力越大,外圈质心轴向振动反而越小,而滚动体与套圈滚道之间的四点接触力变化不大;当转速恒定,轴向载荷和倾覆力矩分别作用时,倾覆力矩对回转支承稳定性的影响更大。     

三排滚子转盘轴承的校核计算方法

针对现有转盘轴承在工程应用中所出现的滚道塑性变形、滚道疲劳剥落和套圈结构断裂这三种失效形式,利用转盘轴承的数值分析模型和有限元分析模型建立了联合载荷作用下三排滚子转盘轴承的校核计算方法。数值分析模型借助于变形协调条件和受力平衡条件解决了滚动体负荷分布的静不定求解问题;有限元分析模型将滚子简化为弹簧单元,而套圈仍然采用实体单元,避免了实体滚子与滚道接触的大量非线性数值求解计算。利用所建立的校核方法计算得出了滚道的抗塑性变形安全系数、滚道的疲劳寿命和套圈的结构强度安全系数,为判定该轴承满足给定应用工况要求的程度提供了依据。     

圆锥滚子接触应力数值求解

从弹性接触问题的基本方程人手，基于对线接触问题的理解，假定滚子横向的接触应力为Hertz分布，考虑圆锥滚子截面的曲率变化情况，给出了圆锥滚子接触应力的简化计算方法和步骤，并用实例证明其有效性。     

基于ANSYS的四列圆柱滚子轴承接触应力和刚度分析

对四列圆柱滚子轴承的接触应力、变形以及径向刚度进行了研究.建立了四列圆柱滚子轴承的有限元三维模型,基于ANSYS和Hertz接触理论,阐述了建模过程中的关键步骤,结合短应力线轧机的应用实例,计算了轴承滚子、内圈的接触应力与变形分布,直观表达了交错排列滚子之间的应力分布情况,计算结果和Hertz理论值相比较,具有较好的一致性.通过计算不同载荷下的轴承变形（轴承内孔轴线的相对位移）,获得了轴承刚度随径向载荷变化的规律.     

风力发电机偏航轴承载荷分布及接触角数值解法研究

基于赫兹弹性接触理论,推导了滚子与轴承内外圈接触变形时的接触刚度,建立了偏航轴承受复杂载荷时受力平衡的非线性方程组,井运用带有松弛因子的牛顿-拉夫逊法求解非线性方程组,得到了承载时偏航轴承各滚子的接触应力和接触角.最后,用经典理论公式和有限元方法对此方法计算结果进行了验证,证明了文中计算方法的正确性,为兆瓦级风力发电机轴承的设计计算提供了参考依据,具有一定的工程应用价值.     

基于接触应力的圆柱滚子轴承疲劳寿命分析

首先介绍了圆柱滚子轴承疲劳寿命的经典理论计算方法.然后运用Hertz接触应力理论计算出圆柱滚子轴承的最大接触应力,结合三参数幂函数公式确立疲劳寿命曲线方程计算出轴承的疲劳寿命值.通过改变轴承滚子数目、径向力大小以及径向游隙等参数,将基于接触应力得到的疲劳寿命结果与经典理论结果进行比较,证明了该方法的合理性.并分析了在考虑离心力作用下高速圆柱滚子轴承疲劳寿命与转速之间的关系.     

对数修形圆锥滚子轴承接触副径向刚度分析

以Hertz弹性接触理论为基础,推导出对数修形圆锥滚子与滚道之间的接触变形公式,依据弹流润滑理论,建立对数修形圆锥滚子轴承滚子-滚道接触副等效刚度分析模型,通过实例对对数修形圆锥滚子轴承进行有限元静力学接触分析,得到滚子、滚道接触变形分布。结果发现:接触变形随滚子有效长度和等效曲率半径的增大而减小;等效接触刚度随着接触载荷的增大而增大,等效接触刚度随着滚子有效接触长度增大而呈线性增大,随着修形量增大变化很小。     

交叉滚子转盘轴承的有限元分析

通过分析交叉滚子转盘轴承两组滚子的载荷分布情况,确定受载最大滚子,计算接触表面及次表面应力值,利用Pro/E和ANSYS Workbench之间的无缝连接,将在Pro/E中建立的三维几何模型导入ANSYS Work-bench中进行有限元分析,并与传统的理论分析计算结果进行比较,证明有限元分析的正确性,为转盘轴承的设计优化和疲劳寿命分析提供了科学依据。     

预负荷和无预负荷空心圆柱滚子轴承应力比较研究

根据接触力学理论,用有限元法对无预负荷和预负荷空心圆柱滚子轴承的接触应力和等效应力进行了分析,分析了过盈量和空心度对接触应力和等效应力的影响,比较了两种滚子轴承的接触应力和等效应力.结果表明,在相同几何和载荷条件下,过盈量合理的预负荷空心圆柱滚子轴承的应力情况好于无预负荷空心圆柱滚子轴承的应力情况,为无预负荷和预负荷空心圆柱滚子轴承的设计与应用提供了参考.     

球笼式等速万向节三点接触沟道的设计分析

提出一种三点接触沟道截面形式的球笼式等速万向节,其钟形壳外沟道的沟道截面形式为圆弧沟道,星形套内沟道的沟道截面形式为椭圆沟道或双心弧沟道.对其内、外沟道结构进行设计,并利用Hertz接触理论进行接触应力的计算.结果表明,三点接触沟道能减小内、外沟道接触应力,改善其内部接触状况.