高速球轴承润滑与密封结构改进设计与试验

随着汽车工业的发展,对与新能源汽车驱动电机配套的深沟球轴承的性能要求也越来越严格。针对某新能源汽车驱动电机用深沟球轴承使用中出现润滑和温升而导致寿命降低的问题,分析其原因为保持架的结构不便于散热和润滑不足,密封圈的内密封唇摩擦生热过大且密封不良。为满足技术要求,在原有驱动电机用的轴承保持架和密封结构基础上,提出了改进优化保持架结构和密封圈双唇非接触式密封设计的方法。并通过实例与优化前进行对比,经试验验证,新型结构能实现润滑脂良好储存,形成可靠的油膜和降低轴承工作时的发热量,实现高速状态下的散热,保证密封存脂性能,从而提高轴承的使用寿命,得到了较好的优化设计结果。采取改进措施后的轴承满足客户使用要求。     

改进型铁路轴承的初步设计

采用非接触式橡胶迷宫密封结构，减少保持架窗孔及加大穿孔圆角，采用圆弧全凸素线滚子，加上装配工艺的相应改进，提高了铁路轴承的工作性能。     

清洗机组中清洗段辊子轴承密封装置的改进

针对清洗机组中清洗段辊子的原有轴承密封装置所存在的问题,进行了设计改进。将非接触式动密封与接触式动密封结合,改进后的轴承密封装置密封效果好,有效地解决了清洗机组长期存在于轴承座处的密封问题。     

用尼龙材料制造轴承保持架的试验

1964年7月应用户委托改进3056201轴承保持架的结构,我厂乃将原有的钢板S形保持架改为实体尼龙保持架。使该轴承的保持架寿命自200小时左右提高了数倍,防止了轴承由于长期使用保持架最先损坏的情况;同年10月,将尼龙保持架用到汽车水泵轴承中,运转8个月,计五万公里行程以上,迄今尚在使用;1965年4月将尼龙保持架装于细纱锭带张力盘轴承中使用,至今没有发现不良情况。     

圆柱滚子轴承组合实体保持架铆接方法的改进

针对圆柱滚子轴承组合实体保持架采用冷铆进行铆接出现的质量问题,采用电铆机对保持架进行热铆,将模具材料更换为W18Cr4V,将平端面铆头改为圆弧端面铆头,并对定位行程进行了改进,增加了定位块,保证了圆柱滚子轴承组合实体保持架的铆接质量。     

汽车硅油风扇离合器轴承密封结构设计与试验

针对汽车硅油风扇离合器轴承特殊的防漏硅油密封性能,结合原有汽车轴承密封结构,设计了一种新的利用硅油工作压力具有自锁功能的接触式双唇密封结构,并对新设计的DC6204-2RSL汽车硅油风扇离合器轴承进行了漏脂、防尘、动静态条件下的漏硅油密封性能试验.结果表明,新的密封结构可以有效地防止硅油在动、静态条件下从密封圈处漏出,满足汽车硅油离合器的使用性能要求.     

基于COBRA的深沟球轴承结构改进设计

针对某飞机用6303/P4深沟球轴承在使用过程中频繁出现套圈沟道剥落、保持架兜孔磨损断裂的问题,基于拟动力学软件COBRA对钢球与保持架兜孔的几何位置关系及相互作用进行了分析计算并得到故障原因,提出了增大保持架兜孔间隙;将保持架由冲压浪形结构改为车制实体结构;增大钢球尺寸;将轴承套圈及球材料由GCr15改为Cr4Mo4V的改进措施。改进后轴承的仿真分析及试验验证表明其满足用户使用要求。     

圆柱滚子轴承保持架的结构改进

针对圆柱滚子轴承M,EM型保持架加工难度大、材料利用率低、工作过程中噪声和磨损较大的问题,设计了新的EM1型保持架。该结构将保持架的梁缩短,改为两"半保持架"结构,由于保持架不承受轴向力,将2个半保持架用3个及以上的圆柱销定位连接铆合成整体结构。3种结构保持架的工艺路线分析和有限元分析表明,改进的保持架不仅满足了轴承的性能要求,而且降低了加工难度和制造成本。     

圆柱滚子轴承保持架兜孔锁爪加工工艺改进

针对原圆柱滚子轴承保持架兜孔锁爪导致锁量不合适的问题,分析其主要原因为钻、铣、拉兜孔时保持架与工装配合后同轴度差,铣爪时工装圆周定位精度差,劈爪时2次冲压的同一兜孔两侧的锁爪弯曲程度不一致,提出以下改进措施：在钻、铣前增加磨两平面、细磨外径面、精车内径面或细磨内径面工序,将径向钻模和拉方孔模与保持架之间的间隙配合改为过渡配合,铣爪时将以兜孔定位改为以过梁定位,定位柱改为V形定位槽,将劈爪用单锥形冲头改为双冲头结构。采用改进后工艺加工的圆柱滚子轴承保持架兜孔锁爪加工质量高,锁量一致性高,提高了加工效率。     

汽车发电机轴承密封结构的设计与试验

以汽车发电机轴承密封性能为研究对象,在原有发电机轴承密封结构的基础上,设计一种新型带补偿功能的接触式三唇密封结构。以6202-2RSTN1发电机轴承为例,对新型密封结构进行启动力矩、漏脂温升、静态高温浸水、旋转喷水、盐雾密封、高温高速和模拟工况试验。结果表明,新型密封结构提高了汽车发电机轴承的性能,可以满足汽车发电机对轴承的要求。     

水泵轴连轴承的常见失效形式与改进

水泵轴连轴承失效形式主要为:心轴断裂,心轴滚动表面、外圈沟(滚)道表面、滚动体表面的磨损和疲劳剥落及密封失效。针对其主要失效形式,对轴承的内部几何形状及保持架和密封结构进行了改进。     

航空发动机主轴轴承失效模式分析

航空发动机圆柱滚子主轴承常常因为工作条件恶劣,发生失效。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线光电子能谱等对服役后的圆柱滚子轴承进行失效分析。结果表明:根据失效机制与微观形貌对失效模式,可以将圆柱滚子轴承的失效模式分为8种不同的失效模式,包括划伤和擦伤、打滑蹭伤、压坑凹坑、疲劳剥落、振纹、受热变色、内圈烧伤、保持架镀银层磨损。对打滑蹭伤、烧伤和保持架镀银层磨损等失效模式的轴承进行分析,结果表明:在打滑蹭伤的轴承表面发现O元素,表明打滑蹭伤过程中发生了氧化磨损;在烧伤轴承表面发现了Fe的氧化物FeO和Fe2O3,表明轴承在烧伤时温度较高,润滑油膜被破坏,滚子和内圈互相接触发生剧烈磨损;保持架表面银层脱落,部分磨损区域露出铜表面,表明保持架在服役过程中发生了摩擦磨损。     

国产牙钻混合陶瓷球轴承性能评估分析

应用自建的牙钻轴承试验机对某国产牙钻混合陶瓷球轴承的使用寿命进行了试验评估,并与全钢轴承进行了对比试验,对轴承失效原因进行了分析.试验结果表明,在相同试验工况下,混合陶瓷球轴承的使用寿命低于全钢轴承,但是其沟道表面的磨损情况优于全钢轴承.经分析,导致国产混合陶瓷球轴承使用寿命下降的主要原因是保持架的提前失效.     

全密封轧辊轴承密封结构的改进

针对全密封特大型轧辊轴承传统密封结构存在的问题,改进了密封组件的结构,并探讨了密封圈主要结构参数的选取。改进后挡边的厚度大大减小,而且保持架小端可以向密封方向延伸,大大释放了滚子可利用的空间,使轴承的整体结构更加紧凑,轴承的承载能力、使用寿命和润滑性能得到了有效提高。     

基于脂润滑的混合陶瓷球高速主轴轴承早期失效试验

针对脂润滑的混合陶瓷球高速主轴轴承的工作特点,对不同工况下的混合陶瓷球高速主轴轴承进行了早期失效试验,并对其早期失效的原因进行了分析研究。结果表明,高速条件下脂润滑的混合陶瓷球主轴轴承发生早期失效的原因主要是高速运行和快速频繁启停而产生的剧烈冲击、摩擦和较高的工作温度所导致的保持架薄弱部位断裂,其运行时间远未达到轴承寿命理论所预期的疲劳寿命或精度寿命。     

基于ADAMS的球轴承保持架动力学仿真

随着滚动轴承性能要求的不断提高,其动力学研究已经成为滚动轴承结构设计、提高轴承性能的不可或缺的组成部分,而保持架的运动性能决定了滚动轴承运动稳定性。因此,在引入一定假设条件的基础上,采用动力学分析软件ADAMS对深沟球轴承进行了动力学仿真,研究了不同工况及不同结构设计参数下保持架的振动特性,为滚动轴承的设计提供支持。     

航空发动机用高速滚动轴承性能考核及失效分析

针对工作在高温、高速、重载等极限工况条件下的航空发动机用滚动轴承的运转状态的特殊性,介绍了一种应用多传感器进行测量的轴承监测及性能考核系统。并对该种工况下工作轴承的主要失效形式进行了分析。通过测量轴承运转时多种反映其工况的特征信号,实现了对轴承的运转状态和故障发生、发展的过程的监控。     

密封角接触球轴承系列产品设计

针对传统的角接触球轴承无法安装密封圈的问题,从设计上对轴承结构进行了改进,解决了存在的问题,使密封圈有效隔绝轴承内部与外界各类物质的接触,提升轴承的使用寿命;并最大限度地实现了同种外形尺寸的15°和25°接触角轴承的外圈、保持架、密封圈的通用。     

Comparison of power loss and pad temperature for leading edge groove tilting pad journal bearings and conventional tilting pad journal bearings

A study was undertaken to compare power loss and pad temperature characteristics between LEG (leading edge groove) tilting pad journal bearings and conventional tilting pad journal bearings with and without a seal tooth. All test bearings were double tilting type with six-pad LOP (Load On Pad), 300.6 mm inner diameter, and 120.0 mm effective length. Pad temperatures and power losses were compared and evaluated versus rotor rotational speed, oil flow rate, and static load. Four kinds of tilting pad journal bearings were evaluated, conventional tilting pad journal bearings with and without a seal tooth and LEG tilting pad journal bearings with and without a seal tooth.Test results indicate that tilting pad journal bearings without a seal tooth have lower power loss and pad temperature than tilting pad journal bearings with a seal tooth. Especially, conventional tilting pad journal bearing without a seal tooth has the lowest power loss and pad temperature among the test bearings.     

提速铁路货车轴承的失效形式分析及对策

以提速铁路货车轴承为例,分析了轴承经常出现的剥落、密封罩松动及裂损、保持架裂损、辗皮等失效形式及影响因素,并提出了相应的预防对策,为使用和维护轴承提供参考依据。