圆锥滚子轴承滚子凸度的优化设计

圆锥滚子轴承的承载能力较大,广泛应用于重载的冶金、矿山等设备。圆锥滚子轴承中滚子的不同凸型及凸度量设计对滚子及套圈的应力分布以及弹性变形都有十分显著的影响,直接关系到滚动轴承的承载能力和疲劳寿命。文中利用有限元法(FEM),通过对圆锥滚子轴承不同凸型及凸度量的滚子设计时滚子母线与滚道接触区域的应力分布状况进行对比分析,得到了圆锥滚子的凸度设计最优方案,找出了轴承早期损坏的原因,优化结果表明,轴承的实际使用寿命提高了约93%,分析结果对提高该型轴承的寿命具有重要技术意义,也为圆锥滚子轴承设计提供一个新的方法。     

滚子凸度偏移和外滚道锥度对圆柱滚子轴承接触应力的影响

以N1015圆柱滚子轴承为研究对象,采用ANSYS对滚子凸度偏移、外滚道锥度对滚子与外滚道间接触应力的影响进行了分析,得出了二者与接触应力的关系。结果表明,为使轴承在给定载荷下的接触应力均匀分布,外滚道锥度和滚子凸度偏移应控制在合适的范围内,否则,滚子与滚道间的接触应力会迅速增大,其分布也会呈现出复杂的非对称性与非均匀性。     

圆锥滚子轴承凸度设计

利用仿真软件及有限元分析，以JRM3939/JRM3968XD轴承为例，对圆锥滚子轴承滚子和滚道的凸度进行设计，选定合适的滚子素线，确定滚子与滚道的接触状态及凸度匹配关系，并计算接触应力，为轴承的改进设计提供依据。     

圆锥滚子轴承的凸度加工

简要介绍圆锥滚子轴承内，外圈及滚子凸度的加工方法以及凸度值的选择。     

高速铁路客车圆锥滚子轴承滚子的凸度分析

以高速铁路客车圆锥滚子轴承为研究对象,采用有限元法研究不同凸形和凸度量对滚子与滚道之间接触应力及应力分布的影响,通过计算分析确定圆锥滚子轴承滚子合理的凸形和凸度量。分析结果表明,对数母线型滚子和合理的凸度量能降低滚子与滚道接触引起的边界应力集中,而且一定的载荷都会对应一个较优的凸度量区间,凸度量过大或过小不但没有降低边界应力集中,反而会引起滚子端部和中间的应力差值,减弱滚子沿轴线方向应力分布的均匀性。     

圆锥滚子轴承凸度程序构建

圆锥滚子轴承的凸度直接影响到滚子与套圈的接触状况,尤其对于滚子与套圈的边缘应力效应之影响更为密切。作为圆锥滚子轴承设计中的一部分,凸度的计算至关重要,每次计算需要花费大量的重复劳动时间。鉴于此,设计了一套圆锥滚子轴承凸度自动计算程序,提高了设计工作的效率,减少了重复劳动。     

圆锥滚子轴承滚道凸度测量方法的改进

现行工艺规定 ,圆锥轴承内、外圈滚道只许凸不许凹 ,滚道的凸度用标准滚子涂色检查 ,但凸起的准确数值无法知道。我厂为美国铁道协会生产的Ｅ轴、Ｆ轴散件产品 ,均为圆锥滚子轴承 ,对内、外圈滚道的凸度要求很高 ,在 0～ 0 .0 0 4ｍｍ范围内 ,且凸度最高点应在滚道中部 2 0 %范围内。为此 ,设计了专用的凸度测量方法 (图 1 )及装置 (图 2 )。现仅以Ｆ轴为例进行分析。在加工Ｆ轴轴承内、外圈时 ,首先在专用仪器上测出 1～ 2件凸度的数值 ,合格后 ,再由设备自身保证进行加工。在加工过程中 ,由于设备自身及修整器、磨料等原因的影响 ,很难保…     

382952轴承全凸型圆锥滚子凸度磨削

在XF-004A机床上采用螺旋轮驱动贯穿式磨削的方法，经一次磨削加工可使圆锥滚子外径素线轮廓成为全凸型。介绍了螺旋轮的修整和滚子加工方法。     

圆锥滚子轴承滚子凸度设计

导圆锥滚子轴承是直升机传动系统中的重要组成元件,直母线圆锥滚子轴承存在"边缘效应"。研究表明,轴承的寿命与应力的7次方成反比。为了降低轴承工作过程中的应力水平,提高轴承寿命,需要准确设计不同工况条件下圆锥滚子的凸度值。本文通过有限元分析与Romax对比计算,得到Romax设计滚子凸度可以在保证计算精度的情况下,显著提高计算效率的结论。     

圆锥滚子轴承滚动体的凸度分析

圆锥滚子轴承的修型技术是使用带凸度的滚子以避免或降低滚动体和内外圈接触引起的边界应力集中。采用ANSYS软件对圆锥滚子不同凸度下的应力情况进行分析。分析结果表明,在一定的条件下带凸度的圆锥滚子1轴承可以最大限度的降低滚动体和内外圈接触引起的边界应力集中。     

圆锥滚子轴承内圈滚道凸度的加工

分析了圆锥滚子轴承滚道素线形状的加工机理和工艺方法,通过控制影响凸度滚道加工的各种因素,特别是砂轮修整器的调整,实现了圆锥滚子轴承内圈滚道凸度的加工.     

圆锥滚子轴承内圈滚道凸度超精研分析

采用端面定位驱动、液压定心支承、大往复、小振荡、两步法的方式超精滚道时 ,会破坏已有凸度 ,形成 1～ 2μm的凹陷。油石压力越大 ,凹陷越明显。附图 2幅     

圆锥滚子工作表面凸度的磨削

从磨削圆锥滚子凸度的机理入手,探讨了螺旋导轮的磨削原理及加工方法,介绍了螺旋导轮磨床设计实施方案。虽然有些计算采用筒化或相近的方法,但可满足轴承装配的精度要求。     

圆锥滚子凸度贯穿磨削

介绍了全凸和半凸圆锥滚子凸度半径、导轨半径的具体计算方法，并用实例说明。还介绍了其磨削加工方法及装备。     

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.     

滚子轴承套圈滚道凸度的磨削加工

滚子轴承滚道凸度磨削成形采用多圆弧插补法生成近似对数曲线形状或用CNC函数功能直接生成对数曲线形状，介绍了凸度形状的选取原则、机床的设计要点、工艺参数的确定，使用注意事项及使用效果。     

垂直轴风机圆锥滚子轴承有限元分析

基于有限元法在接触问题中的应用,对垂直轴风机顶部双列圆锥滚子轴承进行非线性分析.以轴承外圈的内表面和内圈的外表面为目标面,以滚子为接触面创建接触对。得到轴承Mises应力趋势及接触应力的变化规律,最大应力值出现在距外载最近的滚子上。对最大承载滚子环向接触应力的路径分析表明,应力分布曲线呈抛物线状,符合赫兹弹性体接触理论的分布规律。