基于EXCEL的汽车轮毂轴承寿命计算方法

为评估汽车轮毂轴承的可靠性,通过建立轮毂轴承力学模型,分析轮毂轴承受到的径向载荷、轴向载荷以及当量载荷,计算多工况载荷谱下的轮毂轴承额定寿命。编制轮毂轴承寿命计算EXCEL程式,在EXCEL软件中实现了轮毂轴承寿命的自动计算,为整车设计人员选配轮毂轴承提供理论依据。     

径向游隙对全钢轴承和陶瓷球轴承载荷分布和接触应力的影响

根据接触力学基本原理和滚动轴承设计基本理论给出了轴承载荷分布和接触应力的计算公式,应用滚动轴承载荷分布离散模型,通过编程求解轴承的载荷分布和接触应力。并以某电动机用深沟球轴承为例,计算不同径向游隙时全钢轴承和陶瓷球轴承的载荷分布和接触应力,结果表明：径向游隙对全钢轴承和陶瓷球轴承载荷分布的影响规律相似;在相同载荷下,陶瓷球和钢球的接触应力大小与轴承径向游隙密切相关,且存在最优径向游隙值。     

滚动轴承寿命计算中当量动载荷的确定

滚动轴承的寿命是衡量滚动轴承承载能力的重要指标。滚动轴承寿命计算的核心问题是当量动载荷的计算,而对不同类型的轴承当量动载荷计算的方法也不同。介绍了滚动轴承当量动载荷计算的一般过程和难点。     

多因素作用下航天轴承预紧力分析

针对复杂的空间环境,以航天机构驱动单元轴系的71807C角接触球轴承为研究对象,基于滚动轴承静力学建立了滚动轴承预紧模型。在预紧模型的基础上,建立了环境温度、工作载荷、安装过盈量和磨损量多因素作用下轴承预紧力计算模型,并以71807C型角接触球轴承为例,分析多因素作用下轴承预紧力变化规律。结果表明:在低温、小过盈工况下,预紧力随磨损深度增大而极易出现预紧失效;磨损初期,轴承工作在高温、大过盈量工况下,较易出现机构卡死;环境温度、安装过盈量、磨损量对预紧影响显著,径向载荷影响较小。     

基于轻量化的角接触球轴承套圈挡边尺寸设计

基于滚动轴承的轻量化设计原则,根据角接触球轴承套圈滚道和滚动体之间的接触几何关系,建立了套圈挡边高度的计算模型,并结合赫兹点接触理论和轴承内部位移-变形协调条件给出了求解方法。以某高速角接触球轴承为例进行了计算并分析了工况参数对套圈挡边尺寸设计的影响规律,结果表明工作在重载荷工况下的轴承必须将挡边高度增大,而工作在高转速工况下的轴承其外圈挡边高度可以适当减小。分析结果可为轴承优化设计和失效分析提供参考依据。     

滚动轴承的多体接触动力学仿真

以轴承的几何学为基础,基于UG和ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型,同时在轴承内圈加入轴来模拟轴与轴承之间力的传递.以动力伺服刀架中双联齿轮处的深沟球轴承6203为例,综合考虑轴承的径向载荷和转速的影响,提出一种快速有效的滚动轴承多体接触动力学分析的新方法.应用ANSYS/LS-DYNA对滚动轴承在特定工况下进行多体接触的动力学仿真,并运用LS-PrePost进行后处理,分析滚动轴承的动力学特性,结果与滚动轴承的实际运动情况吻合良好.     

BP网络在滚动轴承当量动载荷系数确定中的应用

本文介绍了BP网络的基本知识,给出了角接触球轴承当量动载荷系数确定的BP网络结构设计和样本设计的方法,详细介绍了在Matlab中应用BP网络的步骤,并验证了用BP网络确定滚动轴承当量动载荷系数这一方案的可行性。     

滚动轴承的动力学仿真分析

在动力伺服刀架中,轴承的动力学特性很重要,影响到刀架的精度以及可靠性。基于UG和ANSYS/LS-DYNA以轴承的几何学为基础建立有限元模型,同时在轴承内圈加入轴颈模拟轴与轴承之间力的传递。以动力伺服刀架中双联齿轮处的深沟球轴承6203为例,综合考虑轴承的径向载荷和转速的影响,应用ANSYS/LS-DYNA对滚动轴承在特定工况下进行显式动力学仿真与分析,得出了轴承的动态响应。结果与滚动轴承的实际运动情况吻合良好,为进一步研究滚动轴承的动力学特性提供了更可靠的依据。     

轿车轮毂轴承寿命的估算

以滚动轴承寿命理论为轿车轮毂轴承寿命计算的依据,通过建立轿车轮毂轴承力学模型,对轮毂轴承每列轴承轴向载荷和径向载荷进行求解,得出了轮毂轴承的额定动载荷和当量动载荷的一般计算方法,从而给出了轿车轮毂轴承耐久性寿命的估算方法。最后,用实例说明了轮毂轴承耐久性寿命估算的过程。     

倾覆力矩对推力球轴承疲劳寿命的影响

由于滚动轴承标准中推力球轴承基本额定寿命的计算没有考虑倾覆力矩的影响,造成其误差较大,针对此问题,考虑了推力球轴承在轴向力和倾覆力矩作用下钢球的实际载荷分布,用Lundberg和Palmgren方法计算了轴承的疲劳寿命,并在此基础上拟合出了倾覆力矩与增量当量载荷之间的关系,对滚动轴承标准中推力球轴承基本额定寿命的计算公式进行了修正,计入了倾覆力矩的影响。修正后的寿命计算方法不仅简便,而且准确。     

高速角接触球轴承油气润滑温升特性研究

油气润滑系统广泛应用于高速滚动轴承,油气润滑条件下轴承温升特性与温度场分布是影响轴承极限转速与动态工作稳定性的重要因素.基于高速滚动轴承摩擦学与两相流理论,以角接触球轴承为研究对象,建立了油气润滑条件下轴承与流体域之间的流固耦合模型.利用流体仿真软件Fluent对油气润滑条件下高速角接触球轴承与流体之间的传热方式及温度场分布进行了数值模拟分析,得到了轴承与轴承腔体的温度场分布.并进一步研究了供油量、润滑油粘度、轴承转速和载荷对轴承温升的影响,得到了油气润滑参数等与轴承温度场热平衡之间的关系.结果 表明:轴承转速与径向载荷是影响高速滚动轴承生热量与温升的主要因素,轴承内部温度场分布不均匀,对于特定工况存在最佳供油量与润滑油黏度使轴承温升最小.     

高速滚动轴承-转子系统时变轴承刚度及振动响应分析

高速滚动轴承广泛应用于机床主轴、航空发动机等转子系统中。在复杂运行工况下,滚动轴承的刚度表现出强烈的时变特性和非线性特性,往往是系统非线性的主要根源。考虑离心力、陀螺力矩、轴承内圈离心膨胀和热变形等因素,建立高速滚动轴承力学模型,计算轴承的时变刚度。将滚动轴承非线性模型与转子有限元模型集成,建立滚动轴承-转子耦合系统动力学模型。以FAG角接触球轴承(HCB7012E)为例,分别计算静载荷作用下的内外圈轴向、径向相对位移,并与舍弗勒轴承分析软件BearinX?的计算结果进行比较,验证了模型对静态位移仿真的精度。在不同轴承预紧状态下,仿真滚动轴承-转子系统在不平衡激励下的振动响应,并与试验结果比较,验证了模型仿真系统动态响应的精度。利用一个背对背安装的角接触球轴承-转子系统,研究在静载荷、不平衡载荷激励作用下滚动轴承刚度的变化规律,并计算时变轴承刚度作用下转子的时域振动响应及频域特征,为高速滚动轴承-转子系统设计、动力学分析与故障诊断提供依据。     

考虑涡动工况的高速滚动轴承打滑失效分析

打滑蹭伤是高速轻载滚动轴承经常发生的故障。在滚动轴承支承的高速转子系统中,常采用挤压油膜阻尼器(Squeeze film damper,SFD)来降低转子在超过临界转速时所产生的振动和噪声。挤压油膜阻尼器的存在对滚动轴承的打滑蹭伤必会产生影响,需要深入分析其影响机理以保障系统工作的可靠性。SFD通常是利用轴承在SFD结构中涡动来衰减振动。在基于轴承涡动轨迹假设基础上,建立涡动工况下的轴承滚动体运动学及动力学模型,分析不同外载荷、涡动半径、涡动频率等因素对轴承打滑的影响机理,完成挤压油膜阻尼器轴承的打滑失效分析。结果表明,在挤压油膜阻尼器轴承中,涡动的存在会对轴承的打滑产生不利影响;涡动的存在使得轴承的最小膜厚随时间振荡;增大外载荷、减小涡动频率和涡动半径都能改善轴承的运行工况。     

滚动轴承工况参数的动力学特性分析

滚动轴承在电机运行中发挥着重要的作用,影响其振动、噪声及使用寿命。如何采用最优的工况参数、或者在某一特定工况参数下,如何选择最优型号的滚动轴承以获得最优的动力学特性,对保证电机运行的可靠性有着很重要的意义。基于ANSYS/LS-DYNA,以某一深沟球轴承为例,对其在不同径向载荷和转速的工况参数下的动力学特性进行了对比,得出了最优的工况参数,希望研究内容可以为电机轴承的选择与设计提供理论依据。     

载荷对球轴承振动特性的影响

运用滚动轴承振动的数字化测量和分析系统，通过试验全面研究了轴向载荷、轴向和径向联合载荷对全钢球轴承、陶瓷球混合球轴承和全陶瓷球轴承的振动特性，验证了轴承振动的弹性接触模型，得出的结论对以减振降噪为目的的滚动轴承设计、安装和使用具有实际的指导意义。     

滚动轴承冲击载荷计算程序设计

在滚动轴承类型和型号的选择过程中,会经常出现所选用的轴承不能适用于实际的工作环境,其所受的冲击载荷超出了该轴承的许用载荷。深沟球轴承和圆锥滚子轴承应用广泛,以这两类滚动轴承为例,基于VB6．0软件开发了滚动轴承冲击载荷计算程序,实现了对滚动轴承冲击载荷的计算,并且将其值与对应轴承型号的许用载荷进行校核,对提高滚动轴承的冲击载荷计算的效率、精度、可靠性及滚动轴承选型的合理性具有重要意义。     

折返式弹支一体化球轴承刚度研究

基于赫兹接触理论、弹性流体动压润滑理论和滚动轴承动力学理论，建立了折返式弹支一体化球轴承的刚度计算模型，并使用SARB轴承动力学仿真软件进行求解。研究了径向载荷、轴向载荷、内圈转速等轴承工况参数以及鼠笼笼条宽度、厚度等结构参数对轴承及折返式弹支一体化球轴承刚度的影响，并与有限元法得到的刚度结果进行了比较，2种方法的偏差范围为5%～16%。研究结果为折返式弹支一体化球轴承的刚度计算和结构优化提供了理论依据。     

基于球-滚道非完全接触状态下的球轴承载荷分布计算及刚度特性研究

针对非完全接触状态下的球轴承建模及特性分析,提出新的初始位置假设,并结合球-滚道接触状态判定准则建立了不同载荷(轴向、径向及联合载荷)条件下高速球轴承的通用分析模型。在此基础上,运用球轴承刚度矩阵解析计算方法,构建嵌套式Newton-Raphson迭代算法,实现上述模型求解,并针对不同工况条件下的球轴承的内部载荷分布及刚度特性展开分析。计算结果表明,所得结果相比于Jones-Harris模型更具合理性和适用性,且轴承内部载荷分布及刚度特性受轴承外部载荷条件及内部接触状态共同作用,轴承内部接触区滚珠个数随轴承间隙、外部载荷及转速大小变化而改变,进而引起轴承刚度突变。此外,适当增加轴向载荷可有效改善轴承内部载荷分布及增加接触区滚珠个数。     

考虑接触特性的滚动轴承系统建模与仿真分析

根据Hertz接触理论和滚动轴承功能原理,以SKF6208深沟球轴承为参考,在ADAMS/View软件环境下设计建立了基于Impact函数的滚动轴承多体动力学仿真模型。通过实体接触条件下的轴承运转过程动态仿真分析,计算获得了滚珠与内圈、外圈及保持架之间的接触力动态分布规律。指出:轴承系统在启动瞬间(0~0.22 s)存在一定滑动,且接触力变化频率较大;进入滚动阶段(0.22~0.4 s)后,接触力变化频率减小,且呈周期性分布。仿真结果验证了滚动轴承的启动打滑现象,符合实际运行工况。为深入研究滚动轴承系统的接触机理及动态载荷提供了技术参考。     

转子耦合效应对高速角接触球轴承振动的影响分析

根据滚动轴承-转子之间的位移耦合关系以及载荷平衡关系,建立了基于轴承内部载荷-变形协调条件的滚动轴承-转子系统耦合动力学模型。以单转子系统中的对称布置的一对276927NK1W1(H)型角接触球轴承为例,分析了滚动轴承运转过程中转子耦合效应对其振动的影响以及轴承工况对耦合的影响规律。分析结果可为轴承失效分析提供更准确的参考依据。