整体式、无装球缺口的自润滑铝合金关节轴承装配技术

针对整体式、无装球缺口的自润滑铝合金关节轴承无法采用传统方法装配的问题,提出采用施加预载荷使内、外圈产生弹性变形的装配法。以某轴承为例,基于ANSYS建立套圈仿真分析模型,分析了预载荷作用下内、外圈的最大等效应力和变形,结果表明内、外圈最大变形量之和大于外圈沟底深度,可以采用内、外圈弹性装配法。实际装配后轴承整体外观良好,旋转灵活,进一步证明了装配方法的可行性。     

三点接触球轴承尺寸偏差对接触角的影响

基于滚动轴承动力学理论建立了三点接触球轴承动力学微分方程组,采用预估-校正GSTIFF(Gear Stiff)变步长积分算法求解其动力学微分方程,分析了内外圈沟曲率半径、内外圈沟底直径、钢球直径以及内外圈挡边直径的尺寸偏差对三点接触球轴承接触角的影响。结果表明:当内、外圈沟曲率半径在上偏差时,接触角较小;当内圈沟底直径在上偏差时,接触角较小,当外圈沟底直径在上偏差时,接触角较大;当钢球直径在上偏差时,接触角较小;内、外圈挡边直径偏差对实际接触角影响均较小,但挡边直径偏差会影响极限接触角。     

角接触球轴承热结构仿真分析

以25TAC62B角接触球轴承为例,建立了轴承瞬态热分析模型,利用ANSYS Workbench对轴承的温度场和热变形进行了仿真分析.结果表明:随加热时间增加,各元件温度均在升高,内圈温度随半径增加逐渐升高,外圈温度随半径增加逐渐降低,球的温度高于内外圈;轴承内圈受热后向半径增大方向膨胀,外圈向半径减小方向膨胀,球在内圈和外圈共同挤压下半径变小,整体向半径减小方向被压紧.为进一步研究轴承热诱导的动态接触特性和热诱导的精度渐变可靠性奠定了基础.     

曲率半径对深沟球轴承接触特性的影响

轴承滚动体的接触特性是影响轴承性能的重要因素之一,为分析曲率半径对深沟球轴承接触特性的影响,以应用于行星传动机构中的SKF618/8型单列深沟球轴承为例,基于有限元软件对轴承应力、应变、速度、接触力等接触特性进行仿真分析,并分析不同内圈曲率、外圈曲率、滚动体直径对其的影响。研究结果表明,滚动体接触速度、应力、应变均以波峰波谷形式交替变化,应力、应变主要集中在滚动体与内外圈接触的区域,应力值随内圈曲率、外圈曲率、滚动体直径的增大而增大,且滚动体与周向旋转中心的距离越远,速度越大;滚动体与内圈、外圈的接触力大小、波动基本相同,大小与径向载荷值基本相同,与保持架作用力很小。     

基于接触应力的氮化硅混合陶瓷球轴承曲率半径优化设计

利用ANSYS Workbench建立了基于赫兹理论假设条件的6206氮化硅混合陶瓷球轴承有限元分析模型,得到了滚动体与内、外圈的接触应力分布,计算结果与赫兹接触理论的一致性较好,证明该有限元分析模型的正确性。在此基础上,对滚动体施加旋转载荷,滚动体与内、外套圈接触区域添加摩擦,弥补了赫兹接触理论假设的局限性,得到了复杂工况下的接触应力分布。并以最大接触应力为目标函数,采用直接优化法对内、外圈沟道曲率半径进行优化设计。优化后,轴承的最大接触应力下降了9.21%。     

角接触球轴承外圈锁球高主动测量仪

角接触球轴承外圈锁球高在轴承结构中的作用是保证轴承在装配后内圈组件和外圈不会分离,从而保证钢球在运输和装机过程中不会散落。锁球高尺寸太大,轴承在装配热合时,由于外圈加热变形小,致使外圈锁球高所形成的锁口直径小于钢球与内圈沟道所形成的外复圆直径,这样就产生内圈组件强行压入外圈沟道内,因而挤伤钢球表面,严重地影响轴承噪声和振动值,降低了轴承使用寿命;锁球高太小,则外圈容易与内圈     

基于摩擦生热和接触应力的角接触球轴承结构参数分析

采用轴承拟静力学分析方法建立了角接触球轴承内部载荷模型和局部法生热模型,在改变轴承主要结构参数、外载荷和转速条件下,计算了某角接触陶瓷球轴承生热和球与内外圈间的接触应力。结果表明:内、外沟曲率系数是其重要的影响参数,通过确定轴承生热、内外圈接触应力以及外载荷的范围,可以求出较优的轴承内、外沟曲率系数。     

双向推力角接触球轴承装配高和高度的精确控制

建立了沟位置、沟曲率半径、沟底直径及球径对双向推力角接触球轴承装配高和高度的影响系数计算模型,并以234426MSP双向推力角接触球轴承为例,计算了各参数对其装配高和高度的影响系数,结果表明：各参数对轴承装配高和高度的影响从大到小依次为球径、沟位置、沟曲率半径、沟底直径。根据分析结果,结合设备工序能力指数对轴承参数偏差进行优化匹配,实现了双向推力角接触球轴承装配高和高度的精确控制。     

缺陷位置对圆柱滚子轴承振动影响的有限元模拟与试验研究

滚动轴承作为旋转机械的关键部件,其振动特性对轴承使用的可靠性具有重要影响。文中针对轴承内、外圈不同位置的剥落缺陷建立了圆柱滚子轴承的有限元模型,利用ABAQUS仿真软件进行了轴承振动特性仿真计算。结果表明,轴承无缺陷时也存在振动,剥落缺陷将增大轴承的应力波动,进而加剧轴承振动。当局部剥落缺陷位于内、外圈滚道中部时,轴承应力波动幅度最大,轴承振动幅度也最大,并向两端减小。最后利用轴承振动测量仪对内圈不同缺陷位置进行了振动试验。试验结果与仿真结果具有一致的规律性,从而验证了分析模型的正确性和有效性。     

考虑热效应的圆柱滚子轴承内外圈位移及滚道应力特性分析

针对圆柱滚子轴承热特性如何影响轴承内外圈变形等轴承接触力学特性机理不明的问题,开展了考虑温度、转速、润滑等参数影响圆柱滚子轴承内外圈位移及滚道应力特性的动态分析。建立了轴承系统热-力耦合有限元模型,通过测试轴承变形量以及网格尺寸合理性分析验证了有限元模型的有效性。分析了不同转速、润滑油温度与流速下轴承内外圈位移及滚道应力特性。结果表明,轴承套圈位移随转速的增加逐渐增加;润滑油温度对滚道应力的影响取决于轴承游隙的大小,低温润滑下轴承滚道应力较大;轴承从启动状态到热平衡状态过程中内外圈位移变化明显,不同套圈角位置处位移变化幅度不同,整体上外圈位移大于内圈位移。     

滚子局部故障对圆柱滚子轴承振动性能的影响分析

考虑圆柱滚子轴承中滚子凸度结构的特性,以半正弦函数和固定值描述滚子故障,在简化动力学模型的基础上构建了高效实用的滚子局部故障轴承动力学分析模型,对轴承外圈加速度时域信号中的周期性冲击和故障频率的来源进行解释,获得了滚子故障对轴承运动和接触载荷的影响规律。通过试验对模型进行验证,结果表明,理论分析与试验结果的最大误差仅为3.32%,验证了所建立模型的可靠性。     

圆锥滚子轴承滚道参数与振动的灰关联及优化分析

针对圆锥滚子轴承滚道参数对轴承振动的影响,以32210圆锥滚子轴承为研究对象,利用灰关联方法分析了轴承内外圈滚道的圆度、波纹度和表面粗糙度对轴承振动的影响程度,并采用定性融合方法对影响程度进行了融合分析,以此为基础采用响应曲面法建立回归分析模型获得滚道参数的最佳组合,优化结果表明,轴承振动的最小期望值可以减小到37 dB。     

含间隙曲柄滑块机构可靠性灵敏度分析

建立了曲柄滑块机构可靠性灵敏度分析模型,推导了机构尺寸参数可靠性灵敏度基于重要抽样法的求解公式,研究低速非连续接触和高速连续接触两种分析模型下铰链间隙对可靠性参数的影响.研究表明铰链间隙对机构运动精度可靠性及可靠性灵敏度计算结果影响很大,且随着机构运行速度的增加,这种影响更为显著.     

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。     

复杂工况下脂润滑推力角接触球轴承温升特性研究

复杂工况下,脂润滑角接触球轴承的温升特性对轴承的安全运行具有重要影响。针对脂润滑推力角接触球轴承在复杂工况下的温升特性进行研究,建立了推力角接触球轴承摩擦发热率数学模型;基于传热学理论,分析主轴-轴承-轴承座系统传热方式,建立轴承温升模型,通过试验验证了模型的合理性;基于轴承温升模型,分析了轴承工况参数和结构参数对轴承外圈温升特性的影响规律。结果表明,所建模型可以较好地预测复杂工况下轴承外圈温升,仿真结果与试验结果最大误差为8.3%;轴承在运行开始后20 min内,轴承外圈温升速率较快;载荷、转速的增大以及环境温度的升高均能使轴承外圈温升增大;钢球数增多和沟曲率半径系数增大均能使轴承外圈温升下降。研究结果为脂润滑推力角接触球轴承的优化设计提供了理论依据。     

耦合支承刚度的齿轮有限元接触分析

为了考察风电齿轮箱等紧凑重载型齿轮传动装置的箱体和轴承刚度对齿轮啮合性能的影响,用ANSYS软件的刚度矩阵单元MATRIX27来模拟箱体和轴承刚度,建立耦合支承刚度的齿轮有限元接触分析模型。箱体刚度由有限元静力分析法来求解。轴承刚度用轴承外载荷相对于内外圈位移求导来表示。以某1.5MW风电齿轮箱输出级齿轮传动为例,分析计算结果表明箱体、轴承刚度对齿轮啮合性能存在显著影响。     

森基米尔轧机轴承系统接触载荷与变形分布

建立了森基米尔轧机轧辊与轴承系统相互作用的接触与变形分析模型,采用有限元法对其进行了求解;研究分析了给定轧制工况条件下单、双辊支撑的森基米尔轧机轴承系统的接触载荷、接触应力及变形分布情况;并进一步分析了不同轧制工况条件下单辊支撑时轴承系统的接触行为变化规律。结果表明,在同等轧制工况条件下,与双辊支撑相比,单辊支撑时轴承承受更大的内部接触应力及外圈接触变形;随着轧制力的增大,单辊支撑时轴承内部应力及外圈接触变形增大较为明显。     

内外圈结构参数对柔性轴承应力的影响

为研究柔性轴承结构参数对其性能的影响,对变形后的柔性轴承建立参数化模型,利用有限元法对不同柔性轴承内外圈结构参数进行静力学分析,得到了不同结构参数下的柔性轴承零件变形情况及应力的分布规律。研究发现:内外圈最大等效应力发生在长轴处的钢球与内外圈沟道接触区域;内外圈厚度应为0.65~0.73mm;内外圈宽度应为5~6 mm,且内外圈宽度差值偏大较为适宜。     

计入套圈径向热位移的角接触球轴承动力特性分析

鉴于高速条件下热位移对角接触球轴承性能有重要影响,推导了轴承套圈径向热位移计算公式,给出了考虑套圈径向热位移影响的高速角接触球轴承动力特性计算方法和相应程序。对7012C轴承的计算结果表明,轴承套圈尤其是内圈径向热位移较大,由此引起内外圈沟道间的径向相对位移;随着轴承内外圈热位移的增大,内接触角减小而外接触角增大,滚动体的离心力减小而陀螺力矩增大,接触变形、接触应力、接触载荷以及轴承刚度明显增大。因此,为使角接触球轴承动力特性分析会更加精确、更加符合实际,必须计入套圈径向热位移影响。     

球轴承外圈沟底直径测量仪D923A的改进

针对球轴承外圈沟底直径测量时固定的测量仪器支撑定位困难的弊端,在原有D923A型轴承外内径检查仪的基础上进行改进,改进后的仪器操作方便,定位准确,通用性强。