圆锥凸度滚子轴承的接触特性研究

圆锥滚子轴承中滚子与滚道之间的接触状态稳定与否,依赖于滚子由非接触区进入接触区过程中的力矩中心和滚子重心的偏移。采用Herz接触假设和Besineq解分析、计算了圆锥滚子轴承接触的过程,在准静态下分析了凸度滚子廓形曲线对受力的影响。研究表明：在非匀曲率接触情况下,滚子与滚道间的偏载效应影响了滚子运行中的姿态,进而恶化轴承的受力结构。     

薄壁角接触球轴承轴向刚度分析及其实验

针对薄壁角接触球轴承刚度分析中的多体接触协调变形的情况,以71718轴承为例进行了薄壁角接触球轴承的轴向刚度特性研究．根据单元大小对分析结果的影响确定合理的单元尺寸;利用所确定的单元尺寸建立71718轴承的三维有限元模型,并对其轴向刚度进行分析;搭建轴承轴向刚度测试平台,并利用该平台对71718的轴向刚度进行测试．实验结果与分析结果的对比可知,利用Hertz解析解计算时误差较大,利用有限元法得到的解与实际测试结果误差在10％以内．     

高速主轴用角接触球轴承旋滚比分析

为了提高高速主轴用轴承的高速性能,提出了高速角接触球轴承的数学计算与分析模型．针对实际生产中工况的不同,分2种情况建立高速角接触球轴承分析计算模型,并将高速角接触球轴承的旋转打滑分析转化为旋滚比的分析．通过计算与分析,得出高速角接触球轴承在不同工作条件下或选用不同轴承参数时,轴承旋滚比的变化规律及旋滚比与各参数之间的关系,为实际生产中不同工况下高速角接触球轴承的选则使用和轴承的参数优化设计提供了理论依据,并为机床高速主轴用支撑轴承的设计与优化提供了分析计算模型．     

低速重载轴承的有限元分析及研究

以某炼钢厂转炉的耳轴轴承这类低速重载轴承为研究对象,针对低速重载轴承中各零件间接触问题进行分析,确定了合适的接触形式和算法,并建立其三维实体模型。采用有限元方法,计算出轴承各元件的应力和应变。将进一步修正得到耳轴轴承计算项隙,与实测轴承顶隙进行比较,其结果令人满意。     

角接触球轴承热力学耦合模型与分析方法

接触球轴承运行时,其力学性能与热态特性之间存在高度耦合与交互,轴承热预紧力在这一过程中起着桥梁连接作用。在研究角接触球轴承非线性力学性能与热效应耦合机制的过程中,分析了结合面接触热阻、油气润滑及周边组件换热等边界条件对轴承热态特性的影响,提出了一种角接触球轴承热力学耦合分析方法,并基于多软件协同计算平台建立了轴承热力学耦合模型。在轴承实验平台上,借助热巡检仪,利用轴承套表面开设的测温工艺孔实施了温度实验,对轴承热力学耦合模型的仿真计算结果进行了验证。该模型可用于预测角接触球轴承在不同转速下热预紧力的变化规律,分析比较热预紧力对轴承运行刚度的影响。     

定压预紧下角接触球轴承的动力学建模方法

针对定压预紧下的角接触球轴承在动态条件下的接触状态进行动力学建模.分析了定压预紧机理和受力特点,考虑了陀螺力和离心力的影响,基于Hertz接触理论,提出了一种角接触球轴承动态非线性模型的建模方法.通过对模型的数值迭代,确定了角接触轴承的动力学参数以及包括轴承内外圈在动态情况下的法向接触力、接触角、最大压应力、轴向位移、接触斑点和刚度值等动态接触参数集.设计了一个装有定压预紧轴承组的试验台,通过预紧力和转速调整,测量轴承在不同工况下内外圈的相对位移,与构建的模型进行了比对,验证了建模方法的正确性,为轴承生热量和疲劳寿命分析提供了理论依据.     

不对中工况下双列角接触球轴承刚度特性分析

受安装技术影响,双列角接触球轴承安装过程中存在不对中情况,轴承刚度会受其影响。针对双列角接触球轴承,提出了一种含轴承不对中的双列角接触球轴承拟静力学模型,并进一步分析不对中分别与滚道曲率半径系数、间隙和预载荷等结构参数耦合时对刚度的影响。结果表明：随着不对中角度的增大,轴承的刚度逐渐减小;当不对中存在时,随着外滚道曲率半径系数增大,轴承的轴向刚度和角刚度逐渐减小,而径向刚度略有增大;轴承刚度随着内滚道曲率半径系数的增大而减小;随着轴向间隙的增大,轴承的轴向刚度和角刚度逐渐减小,径向刚度逐渐增大;随着径向间隙的增大,轴承的径向刚度和角刚度会有所减小,而同时轴向刚度略有增加;轴承刚度随着预载荷的增大而增加。     

接触问题对曲轴有限元分析的影响

为准确模拟曲轴的实际工作状况,利用软件ANSYS11.0对曲轴强度进行了三维整体模型有限元分析。采用轴承接触约束边界条件,模拟了曲轴与轴承之间的接触状态。以三缸液压约束活塞发动机曲轴为例,分析了接触约束对曲轴部件有限元结果的影响。结果显示：在压缩和拉伸工况下,最大等效应力和变形相差不大。说明,轴承接触有限元模型满足强度约束,能够比较真实地模拟曲轴工作的实际状况。     

材料填充对开槽轴承接触力与润滑性能的影响

轴承滚道界面的润滑状态及接触力对轴承寿命的影响十分显著,为提高圆柱滚子轴承寿命,提出了在轴承外圈开槽填充弹性体的方法。采用有限元法计算了不同槽宽及丁晴橡胶、尼龙1010、硬铝合金和紫铜四种填充材料对轴承内滚道和滚子接触力的影响。在此基础上,建立了考虑圆柱滚子轴承真实表面粗糙度混合润滑数学模型,分析了不同转速下不同填充材料对轴承润滑性能的影响。结果表明：轴承外圈开槽并填充弹性体对轴承的润滑状态和接触力影响显著;最大受载滚子与内滚道的接触力随着填充材料弹性模量的减小而减小,采用丁晴橡胶和尼龙1010填充材料可明显增加滚子接触个数,有效降低接触力。转速的增加会使油膜变厚、摩擦系数、接触载荷比、接触面积比、最大接触应力减小,采用丁晴橡胶填充材料轴承润滑性能最好。     

基于聚醚醚酮保持架的角接触球轴承特性仿真

针对高速重载工况下轴承保持架产生的问题导致轴承接触区摩擦温度升高,甚至诱发轴承失效的情况,将采用聚醚醚酮(PEEK)材料设计的带有突出侧梁结构的新型保持架装配的7014型号角接触球轴承与传统的胶木材料保持架轴承进行了对比分析。应用Fluent软件建立有限元模型进行数值分析,并通过轴承温升试验验证了数值模拟的正确性,研究了在不同工况下PEEK保持架的新结构对轴承腔内气流场的影响以及新材料对轴承温度场的影响,验证了PEEK轴承保持架的良好工作性能。     

Relationship of rolling bearing stiffness with diameter of roller

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圆锥滚子轴承套圈成对冷辗扩工艺设计和试验

圆锥滚子轴承的套圈是重要的承栽部件，对轴承的性能有着重要的影响。成对冷辗扩生产不仅能抵消因不对称变形产生的轴向力、提高制件精度、延长芯辊寿命，还能提高生产效率。通过对成对冷辗扩过程中圆锥套圈变形过程分析与受力分析，推导出圆锥套圈成对冷辗扩成型时咬入条件、锻透条件、冷辗扩力的计算方法，毛坯设计方法及模具设计方法，并对圆锥轴承329／32（ISO355系列2BD）圆锥套圈成对冷辗扩进行试验验证，     

圆锥滚子轴承内圈挡边与滚子接触处的润滑

挡边与滚子接触情况是影响352226型铁路轴承温升的主要原因之一.在对铁路轴承进行实验研究的基础上,借助SKF公司的经验,从理论上分析了圆锥滚子轴承内圈挡边和滚子接触处的润滑特性,通过对滚子与挡边在不同的接触点所形成的不同的摩擦力矩的特性曲线分析以及对滚子端面与挡边在不同润滑状况时跑合工作温度的试验,得出了滚子与挡边形成弹性流体动力润滑的条件,即圆锥滚子轴承的挡边与滚子接触位置应当保持在内圈挡边的中心.     

高速细纱锭子润滑状态的理论分析

本文以弹流理论为基础,对高速纱锭的润滑状态进行了理论分析与计算。从理论上判明了纱锭上滚动轴承的润滑状态,找出了计算其最小油膜厚度的适当公式,对改进纱锭上滚动轴承的润滑状态提出了几点建议。     

基于ALK-MCS算法的航空发动机轴承可靠性分析

作为航空发动机的关键部件,主轴圆柱滚子轴承的可靠性水平直接影响航空发动机性能的稳定性与服役的安全性,因此准确分析主轴圆柱滚子轴承的可靠性至关重要。然而,圆柱滚子轴承的失效行为复杂,其可靠性分析中的功能函数呈现高度非线性且无法给出显式表达,此时使用代理模型近似构建圆柱滚子轴承的功能函数是一种行之有效的方法。将蒙特卡洛模拟法(MCS)和Kriging代理模型相结合,提出了基于主动学习Kriging(ALK)的ALK-MCS算法,并将该算法应用于某型号航空发动机主轴圆柱滚子轴承的可靠性分析。首先,建立圆柱滚子轴承的三维模型,其次对圆柱滚子轴承进行有限元仿真,最后基于ALK-MCS算法对其进行可靠性分析。结果表明ALK-MCS算法计算效率高,显著减少了圆柱滚子轴承的仿真次数,所得到的可靠性分析结果可为实际工程中的决策者提供参考。     

凸凹接触式行星滚柱丝杠的啮合承载特性

为提高行星滚柱丝杠的承载能力,分析优化行星滚柱丝杠的螺纹牙型,提出一种基于凸凹接触的啮合方式。设计凹圆弧的丝杠和螺母牙型轮廓,基于空间啮合理论推导螺纹曲面方程、空间啮合方程,并基于赫兹接触理论和变形协调方程建立负载分布模型;采用数值计算的方法对啮合点位置、轴向间隙和接触应力进行求解,系统揭示了牙侧角、螺距等参数对啮合点位置、轴向间隙和负载分布的影响规律,并对比分析标准式和凸凹式行星滚柱丝杠的接触应力。结果表明:牙侧角对轴向间隙的影响最大,丝杠和螺母的凹圆弧半径变化对接触点位置和轴向间隙几乎没有影响,但对承载能力影响十分明显;与标准式相比,凸凹接触式行星滚柱丝杠的承载能力有较大的提高,丝杠和螺母凹圆弧半径越小承载能力提高越明显。本研究为研制高承载、高使用寿命的行星滚柱丝杠提供了优化设计和分析的依据。     

冲击脉冲法在电中机轴承故障诊断的应用

在对电动机轴承状态监测与故障诊断的研究中,采用振动诊断技术,即冲击脉冲法编写了电动机故障诊断系统,该系统专门用于电动机轴承的故障诊断与监测,并通过检测冲击点处的冲击波幅值来判断轴承内滚动体与滚道间的碰撞程度,从而有效识别出轴承的工作状态与故障类型,特别适用于检测轴承早期损伤类故障,润滑状况以及油膜厚度等。     

陶瓷托辊专用穿轴装配上下料系统研究

传统陶瓷托辊穿轴人工上下料装配方式劳动强度大,生产效率低。为了减轻工人的劳动强度并提高穿轴装配效率,以陶瓷托辊为研究对象,在分析了陶瓷托辊穿轴装配工艺流程的基础上,采用三维建模的方式研发了陶瓷托辊穿轴装配上下料系统。重点对陶瓷托辊自动上料机的储料装置、整料装置、上料装置进行了详细的设计,研发的辊体自动上料机、下料机械手实现了陶瓷托辊辊体和转轴的同时储料、同时上下料,提高了上下料系统效率。陶瓷托辊专用穿轴装配上下料系统的研发为以后托辊装配自动化提供了良好的基础。     

一种高精度的配对安装轴承载荷计算方法

在轴向和径向载荷同时作用下,滚动轴承常常配对安装。在传统的机械设计过程中通常采用查询手册获取经验系数的方法来计算配对安装轴承的载荷,误差较大。针对这一问题,通过对轴承承载过程的讨论,阐述了传统计算方法的不合理之处;根据滚动轴承计算理论以及轴承作用机理,提出了一种基于迭代算法的配对安装轴承载荷计算方法,并举例计算得到了计算结果;建立了有限元模型并将计算结果与迭代计算结果进行了对比。结果表明,迭代计算结果与有限元结果相差不大,有效提高了计算精度。