圆柱滚子轴承凸度设计及其对疲劳寿命影响

圆柱滚子轴承的凸度参数是影响其疲劳寿命的重要参数,选用对数曲线凸型由于可减轻滚子的边缘应力集中现象且应力分布较为均匀而获得了广泛应用,但轴承存在偏载时边缘应力不能得到很好的消除。基于Johns-Gohar凸度模型提出了一种新的对数曲线方程,可通过改变方程中的两个系数调整凸度设计,给出了考虑滚子凸度的拟静力学模型计算圆柱滚子轴承的应力分布,根据应力分布结果计算了滚子轴承的修正参考额定寿命。结果发现使用本文提出的滚子凸度设计方程,在偏载工况下可以显著改善应力分布,并提高滚子轴承的修正参考额定寿命。     

对数母线型滚子凸度轮廓误差评定

为了实现对轴承滚子凸度轮廓误差的精确评定,依据对数母线型滚子轮廓素线的几何特征和形状误差,基于最小二乘原理,研究了对数母线型(两段对数曲线的组合形式)轴承滚子凸度轮廓的最小二乘分段拟合和误差评定方法。利用三点法确定凸度曲线离散数据点的曲率,通过曲率差值法确定两段对数曲线的分界点;选取分界点两端临近的测量点作为辅助分界点,并与对应的对数曲线段测量点一起拟合出一系列最小二乘曲线,计算相应的误差,并判断确定出对数母线型滚子轮廓的最小二乘误差。实例分析表明,对数母线型滚子凸度轮廓曲线的总误差为0.0071mm,相比文献[13]圆弧修正型凸度轮廓曲线的总误差精度有所提高。本文提出的方法可以有效实现轴承凸度轮廓误差的拟合与误差评定,验证了对数素线可以减小应力集中,提高轴承使用寿命。     

汽车轮毂轴承凸度有限元分析

用ANSYS软件对桑塔纳轿车前轮毂轴承进行有限元分析 ,确定合理的凸度形式及滚子与滚道的最佳凸度匹配关系 ,给出了滚子、内圈滚道最佳凸度控制方程。结果表明 :凸度形式及滚子与滚道的凸度匹配关系对轴承的载荷分布和承载能力有显著影响 ,最佳凸度控制方程对改进轮毂轴承凸度设计具有重要的指导意义。     

轴承滚子凸度轮廓的最小二乘拟合与误差评定

为了实现对轴承滚子凸度轮廓误差的精确评定,依据圆弧修正型轴承滚子凸度素线轮廓的几何特征和形状误差的定义,基于最小二乘原理,研究了轴承凸度轮廓(两段圆弧和一段直线)的最小二乘拟合和误差评定方法。首先利用各测量点的曲率差值确定了圆弧段与直线段的相切参考点;其次分别选取两个参考点临近的测量点作为辅助相切参考点,并与对应的圆弧段测量点一起拟合出一系列的最小二乘圆弧并计算拟合误差;然后基于直线与两段圆弧相切的原则确定出一系列的直线方程并计算对应的直线度误差;通过比较判断最终确定出圆弧修正型轴承滚子凸度轮廓的最小二乘拟合及误差评定。实例结果表明:圆弧修正型凸度轮廓曲线的总误差0.020 9mm与文中设定标准凸度轮廓曲线引入的法向误差0.02mm相差4.5%。本方法可以有效的实现轴承凸度轮廓的拟合与误差评定,为平面多段曲线的最小二乘拟合提供了一种新的思路。     

交叉圆柱滚子转盘轴承的滚子偏载分析及修形

针对联合载荷作用下交叉圆柱滚子转盘轴承的滚子与滚道之间接触应力分布的"偏载效应"和"边缘效应"问题,提出在轴承游隙合理取值的前提下,通过对滚子的修形设计来改善滚子滚道接触状况的有效方法。对轴承的整体力学系统进行建模和求解计算,采用有限长线接触理论研究轴承游隙对滚子偏载的影响。在合理轴承游隙下,研究滚子在不同凸度量时滚子与滚道之间的接触应力分布情况。研究结果表明:滚子偏载后接触应力沿接触线呈现不对称分布,重载端压力增大而轻载端压力减小,并且这一趋势随着轴承游隙值的增大而趋于显著。通过对滚子的适当修形可以改善"偏载效应",并消除"边缘效应"。滚子的凸度量越大,效果越显著,但滚子载荷有向滚子中部集中的趋势。在综合考虑这些影响的基础上确定出联合载荷作用下的交叉圆柱滚子转盘轴承的滚子最佳修形参数。     

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。     

关于滚子轴承的凸度问题

滚子(圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子、滚针)轴承的凸度问题,多年来,已被国内外轴承设计和生产部门所注意;因为滚子轴承带凸度,不仅只是促成轴承设计中的合理性,而更重要的是使轴承的使用寿命、可靠性等方面得到显著地提高.然而,关于凸度问题,目前还没有系统的理论和严谨的计算公式,在凸出量的选取上也没有统一的标准.本文旨在定性地说明凸度的若干基本概念,同时介绍两个关于凸度计算的近似公式,供有关单位在轴承设计中确定凸度值时参考,同时希望在实践中加以验证.     

滚子轴承套圈滚道凸度超精加工方法介绍

提出了一种针对滚子轴承套圈滚道必须带凸度的要求.根据套圈滚道凸度的特点,结合多年来轴承套圈超精技术设计的实践,开发设计滚子轴承套圈滚道超精研机,采用窄油石、大往复结合小振荡的方法,提高了轴承套圈滚道凸度的精度,适应了市场发展的需要.     

轿车轮毂轴承JRM3939/JRM3968XD 寿命试验结果分析

通过分析轿车轮毂轴承的寿命试验结果,找出80%的轴承损坏在滚子小头的原因,改善措施为适当增加轴承零件的凸度值。     

工程机械车桥专用圆柱滚子轴承的设计

介绍了工程机械车桥专用满装薄壁双列圆柱滚子轴承的安装部位及结构形式;分析了轴承优化设计中目标函数及相关约束的选取,运用Matlab优化工具箱及所编程序实现了轴承的优化设计,比原来凭经验设计的轴承承载能力提高了9.6%;并给出了该类轴承的关键结构参数,最后,为了避免滚子两端的边界应力集中,对滚子凸度进行了设计,采用了凸度为0.006 mm的对数素线凸度滚子.     

汽车轮毂用双列圆锥滚子轴承系列化产品结构设计

通过对比分析国内、外汽车轮毂用双列圆锥滚子轴承产品系列的结构特征和参考目前国内圆锥滚子轴承设计方法,探讨了双列圆锥滚子轴承系列化产品结构的设计方法及其思路.     

汽车轮毂用双列圆锥滚子轴承结构设计

通过对比分析国内外汽车轮毂用双列圆锥滚子轴承系列产品的结构特征和参考目前国内（单列）圆锥滚子轴承设计方法,分析并总结了汽车轮毂用双列圆锥滚子轴承结构设计方法及其思路。     

圆锥滚子凸度的超精研

圆锥滚子凸度的超精研孙贵昌（天水轴承仪器厂天水７４１０００）圆锥滚子轴承中滚动运动附带有适当凸度，早已在轴承设计理论及工艺实践中予以肯定。滚道及滚子均可带有凸度，但在滚子运动时，不可避免的轴向移动及制造方便、精度高的特点，国内外轴承设计中，多趋向滚子...     

不同载荷工况下空心圆柱滚子轴承的接触分析

针对空心圆柱滚子轴承的实际工作状况,利用有限元软件ABAQUS建立了滚子轴承的有限元模型,并对其在3种载荷工况(均载、“梯形”偏载和“三角形”偏载)下进行了数值模拟,分析了不同空心度对滚子的Mises应力、接触应力和变形的影响.结果表明:偏载工况对滚子的应力和变形影响较大 ;与均载工况相比,偏载工况下滚子的“边界效应”较小;不同空心度的滚子应力和变形不同,空心度为60％的滚子的Mises应力最小.把滚子内孔由圆柱改为圆锥后,滚子的Mises应力和接触应力均减小,有效的提高了轴承的强度和使用寿命.     

圆柱滚子轴承的非对称修形

传统的修形理论仅适用于对称修形,而对称修形虽然可以避免直母线浪子引起的滚动体两端的“边缘效应”,但无法克服由偏载产生的“偏载效应”。根据接触力学理论,通过有限元方法对滚动轴承的分析,提出了浪子非对称修形新方法。有限元分析结果表明,提出的非对称修形方法既可以避免“边缘效应”,又可以克服“偏载效应”,从而使非对称修形滚子轴承有更高的承载能力和使用寿命。     

重型卡车轮毂轴承中滚子的对数曲线凸度优化设计

采用Hiroki Fujiwara、Tatsuo Kawase提出的凸度设计方法对轴承33022的滚子凸度设计进行研究,利用有限元法计算不同凸度的圆锥滚子轴承对应的接触应力。在额定载荷300 kN下,通过优化参数,得到k1=1.2、k2=0.5、Zm=0.007mm时,最大接触应力最小,所对应的凸度为最优凸度。此方法用于设计轴承33022的凸度,在减小边缘效应影响、延长轴承使用等方面有显著效果。     

降低圆锥滚子轴承摩擦力矩的方法

分析了圆锥滚子轴承摩擦力矩的产生原因，指出：在不改变其设计结构，不减小轴承额定载荷的前提下，通过加大内滚道、外滚道和滚子的凸度，合理选择凸度形状，有效控制滚子球基面半径的散差和挡边角度，降低挡边和球基面的粗糙度，可大幅度降低圆锥滚子轴承的摩擦力矩。     

高速列车对数凸度圆柱滚子轴承游隙计算和分析

基于弹流润滑动力学理论,分析研究了高速列车圆柱滚子轴承中影响轴承工作游隙的几个方面及其计算方法,克服了以前选用推荐值来确定轴承径向工作游隙的传统方法局限性.并在分析了直母线型滚子、圆弧全凸型滚子和对数型凸度滚子的优缺点基础上,采用深孔对数凸度圆柱滚子结构可避免滚子两端的边界应力集中和润滑充分。通过定性分析与量化计算,解决了径向游隙的取值应如何随车速、载荷、温差、离心效应和原始配合大小等变化的取值难题。     

反向映射法在双列圆锥滚子汽车轮毂轴承设计中的应用

通过对比分析国内外双列圆锥滚子汽车轮毂轴承产品系列的结构特征和参考目前国内(单列)圆锥滚子轴承设计方法,分析了反向映射法在双列圆锥滚子汽车轮毂轴承结构设计中的应用。     

圆柱滚子凸度设计应用

分析了我国圆柱滚子轴承使用寿命比国外发达国家低的主要原因之一是滚子凸度设计应用问题,讨论了滚子凸型对接触压力分布的影响,指出滚子凸度的设计应用必须避免接触压力的奇异分布,并减小压力集中问题,通过理论分析和寿命对比试验得出:对数母线凸型是滚子凸度设计优先选用的凸型.