球轴承沟曲率的优化设计

球轴承应用范围宽广,是旋转机械中的基本零件之一。为便于维修,对球轴承的外部形状进行了标准化的规范。而球轴承的内部形状则来自于设计师的经验设计。设计球轴承的内部形状,有几种性能参数。在这些参数中,额定静载荷、额定动载荷和摩擦力矩容量是重要的性能参数。如果在某种工况下,需要某种特殊性能的球轴承,那么就需要改变这种轴承的内部形状。本研究中应用了一种优化方法,使球轴承某一性能参数最大或最小。选用轴承内圈和外圈的沟曲率半径作设计变量。选用不包括目标函数在内的润滑条件、接触条件、滚道的一致性和其它性能参数作约束函数。     

球轴承沟曲率的优化设计

以润滑条件、接触条件、滚道的一致性和其他参数作为约束函数,以轴承内圈和外圈的沟曲率半径作为设计变量,在额定动载荷适当的前提下,采用优化设计,使球轴承的额定静载荷最大或摩擦损耗容量最小化,优化了短时承载的球轴承结构。     

球轴承等应力设计中沟曲率系数的求解

从Hertz弹性理论出发,在对深沟球轴承几何参数及接触应力分析的基础上,推导了等应力设计时内、外沟曲率半径系数之间的关系,并借用MathCAD软件实现了其在工程上的应用。     

沟曲率大小及沟位置对沟形偏差的影响

沟曲率大小及沟位置对磨加工沟形偏差的影响主要是因整沟磨削量不一致,在切入式磨削时破坏砂轮成型面,从而影响磨削后沟曲率圆度,即产生沟形误差。在同样沟位偏差情况下,沟道磨削余量月牙形分布比环形分布合理。附图３ 幅,表３ 个。     

深沟球轴承沟曲率系数对等应力原则符合度的验证

等接触应力是现代轴承设计中的一项基本准则．本文通过验算,对国内外深沟球轴承常用的几组沟曲率系数匹配值进行了分析证实,结论是ｆ１／ｆ０＝０．５１０／０．５３０为最佳匹配值,其余皆不能满足等应力的设计准则要求．     

陶瓷球轴承内部结构参数优化设计及其性能试验研究

氮化硅陶瓷是一种较好的滚动轴承材料,在此提出了陶瓷球轴承内部结构参数优化设计的基本原则,建立了其优化设计的数学模型,通过对钢球轴承和陶瓷球轴承的性能对比试验,证明了陶瓷球轴承的高速性能要优于钢球轴承,并验证了陶瓷球轴承优化设计原则。     

混合陶瓷球轴承优化设计中接触问题的三维有限元分析

从混合陶瓷球轴承优化设计出发,借助ANSYS分析软件对陶瓷球与套圈沟道的接触问题进行了三维有限元分析,有限元分析结果与赫兹理论解及试验结果具有较好的一致性。     

沟曲率半径系数对高速陶瓷球轴承润滑状态影响的研究

采用迭代法,建立高速深沟陶瓷球轴承点接触等温弹流润滑计算模型.根据实际载荷和工作环境,推导出轴承润滑的边界条件,对各种沟曲率半径系数的轴承模型进行数值仿真分析计算,得出了内外沟曲率半径系数分别与轴承压力区最高压力和膜厚的关系。结果表明:在相同载荷速度和润滑油的情况下,内圈沟曲率半径系数为0.5145和0.5196时,轴承内外圈与滚动体接触区最小膜厚相同,在这个区域内外圈接触区膜厚较为接近.在相同载荷速度和润滑油情况下,内外圈接触区最大压力随着沟曲率半径系数的增大而增大。通过与传统理论计算的对比,结果具有较好的一致性,研究结果对高速深沟球轴承参数优化具有指导意义。     

深沟球轴承参数化设计

本文主要介绍如何在Pro/E下实现深沟球轴承参数化设计,找出控制深沟球轴承的主要参数,对模型结构尺寸通过尺寸和参数间的关系进行控制,通过在程序中进行修改,最终完成深沟球轴承参数化,当用户对参数进行修改,通过再生操作即可获得新参数下的实体模型。参数化设计方便快捷,适用于结构形状定型的产品。     

特大型四点接触球轴承沟曲率半径系数的设计方法

沟曲率半径系数是轴承设计中一个重要的设计参数,对轴承的承载能力和疲劳寿命有较大影响。目前为止,特大型四点接触球轴承沟曲率半径系数的设计依靠经验取值,缺乏设计依据,由此设计出来的轴承不能保证满足承载能力的要求。给出了特大型四点接触球轴承精确静承载曲线的绘制方法,提出了根据特大型四点接触球轴承精确静承载曲线设计轴承沟曲率半径系数的方法并给出了相应的设计流程,同时还给出了此类轴承疲劳寿命的计算方法。给出的沟曲率半径系数设计方法能够精确设计特大型四点接触球轴承的沟曲率半径系数,设计出的轴承一定满足轴承承载能力的要求及较高疲劳寿命的要求。此外,该设计方法可提高轴承的设计效率,并为轴承沟曲率半径系数设计方法的发展提供理论基础。     

深沟球轴承内外曲率半径系数对接触力影响的研究

不考虑深沟球轴承的润滑和摩擦的工况,在对深沟球轴承的接触几何参数的分析基础上,根据弹性力学理论和赫兹接触理论,利用简化近似的第一类和第二类完全椭圆积分,经过公式演变推导,获得了在内外圈和滚动体接触应力相等或近似时沟道曲率半径系数的控制方程,对该控制方程中的各项参数进行全面的分析,并对控制方程中的参数进行二元函数求解最小接触应力时确定内外圈沟道曲率半径的最优值,当γ=0.23时,内外圈沟道接触应力相近,最终确定的内圈沟道曲率半径系数为fi=0.510,外圈沟道曲率半径系数为fi=0.540。运用MATLAB仿真软件仿真不同数值的几何参数γ和fio之间的变化关系对接触应力影响,更加直观的分析了沟道曲率半径系数fro和γ共同作用下对深沟球轴承接触应力的影响,为深沟球轴承考虑润滑和摩擦下沟道曲率半径系数的选取和设计深沟球轴承沟道曲率半径系数的选取作为新的依据。     

基于ANSYS Workbench的深沟球轴承接触应力有限元分析

利用ANSYS Workbench软件建立了深沟球轴承的三维非线性接触模型,对模型的边界条件进行合理的设置后,基于有限元的方法,在Static Structural(ANSYS)中对深沟球轴承的接触应力和变形进行了仿真计算,得到了轴承滚动体和内、外圈不同部位接触应力和变形的分布。计算结果与Hertz理论解进行了对比,两者具有良好的一致性,说明了用ANSYS Workbench分析滚动轴承接触问题是可行的,符合轴承在载荷作用下受力和变形的实际情况;有限元仿真计算的结果为滚动轴承的设计、优化和失效分析提供了参考依据,具有一定的工程实用价值。     

沟曲率半径系数对柔性轴承应力的影响

采用有限元分析方法,使用ANSYS Workbench建立了柔性轴承的参数化接触模型。对不同沟曲率半径系数的柔性轴承进行静力学接触分析,得到了不同参数的柔性轴承内外圈的变形、应力的分布规律。结果表明:内外圈的最大等效应力和最大径向应力发生在长轴处的钢球与内外滚道接触的区域;内外圈最大等效应力、钢球与沟道的最大接触压力随内外圈沟曲率半径的增加呈线性增大趋势。用该方法能准确得到柔性轴承最大的接触应力,可以用来对柔性轴承进行优化设计。     

低噪声深沟球轴承的工艺改进

从提高套圈外径和内外径精度及端面的定位精度，改善沟道超精方法和轴承装配质量等方面对6204E轴承的加工工艺进行改进，从理论分析和实际测试结果验证了新工艺的可行性和有效性。     

小型深沟球轴承密封性能探讨

介绍了迷宫型、双唇型和三唇型几种形式的密封结构和性能、润滑脂的选择原则及润滑脂对密封性能的影响。附图 4幅     

基于ANSYS的混合陶瓷球轴承接触问题仿真与分析

运用ANSYS软件,以B7005C混合陶瓷球轴承为样本,进行实体建模、网格划分、接触对设置,然后进行后处理分析,根据轴承实际工况仿真得出了内外圈的接触应力与接触变形。仿真分析结果和经典的赫兹解进行对比后,表明运用ANSYS仿真轴承的接触问题是比较理想的。