六排滚子转盘轴承的有限元分析北大核心

针对转盘轴承套圈断裂和滚道剥落2种失效形式,提出了一种通过有限元分析对六排滚子转盘轴承进行强度校核的方法。该方法在建立转盘轴承有限元模型时将滚子滚道的非线性接触等效为非线性弹簧单元,并计算轴承套圈的内部应力分布,根据最大内部结构应力校核轴承的结构强度;采用滚子与滚道之间的接触模型计算滚子与滚道之间的最大接触应力来校核轴承的接触强度。该模型考虑了轴承套圈的结构变形,比传统轴承理论刚性套圈假设的计算结果更能反映实际情况。有限元计算结果与工程实际中该类型转盘轴承的失效情况相符。     

三排滚子转盘轴承的校核计算方法

针对现有转盘轴承在工程应用中所出现的滚道塑性变形、滚道疲劳剥落和套圈结构断裂这三种失效形式,利用转盘轴承的数值分析模型和有限元分析模型建立了联合载荷作用下三排滚子转盘轴承的校核计算方法。数值分析模型借助于变形协调条件和受力平衡条件解决了滚动体负荷分布的静不定求解问题;有限元分析模型将滚子简化为弹簧单元,而套圈仍然采用实体单元,避免了实体滚子与滚道接触的大量非线性数值求解计算。利用所建立的校核方法计算得出了滚道的抗塑性变形安全系数、滚道的疲劳寿命和套圈的结构强度安全系数,为判定该轴承满足给定应用工况要求的程度提供了依据。     

交叉滚子转盘轴承的有限元分析

通过分析交叉滚子转盘轴承两组滚子的载荷分布情况,确定受载最大滚子,计算接触表面及次表面应力值,利用Pro/E和ANSYSWorkbench之间的无缝连接,将在Pro/E中建立的三维几何模型导入ANSYSWork-bench中进行有限元分析,并与传统的理论分析计算结果进行比较,证明有限元分析的正确性,为转盘轴承的设计优化和疲劳寿命分析提供了科学依据。     

多排滚子转盘轴承承载能力的计算

以Hertz弹性接触理论和Lundberg-Palmgren的疲劳寿命理论为基础,结合多排滚子转盘轴承特殊的结构形式和受载条件,导出了接触强度校核及寿命估算的理论公式,并介绍了动、静承载能力曲线的绘制方法。     

三排圆柱滚子转盘轴承寿命计算

提出了一种三排圆柱滚子转盘轴承在径向、轴向载荷和倾覆力矩联合作用下疲劳寿命的计算方法。通过轴承的径向和轴向静力平衡分析计算得到各排滚子的载荷,进而计算出各个套圈的当量滚动体载荷,由套圈的额定滚动体载荷和当量滚动体载荷计算出各个滚道的额定寿命,最终求出整个轴承的疲劳寿命。     

千吨级全地面起重机用转盘轴承的承载能力分析

六排滚子转盘轴承是千吨级全地面起重机的关键部件,主机对该转盘轴承的可靠性要求极高。转盘轴承的合理设计和正确选型是建立在对其进行系统的力学分析的基础之上的。利用转盘轴承在承受联合载荷时的变形协调条件和受力平衡条件,建立千吨级全地面起重机用六排滚子转盘轴承的力学模型,通过与有限元模型计算结果的比较,验证所建立的力学模型的正确性。结果表明:转盘轴承上部两排滚子的载荷显著大于下部两排滚子的载荷。随着转盘轴承轴向游隙的增大,转盘轴承内部承担外部载荷的滚子数量逐渐减少,受载最大的滚子载荷也随之逐渐增大,这一趋势在游隙增大的初期更加明显。在转盘轴承的轴向游隙从0 mm增大到0.28 mm的过程中,转盘轴承的承载能力安全系数先是随之快速下降,然后再缓慢下降。当轴向游隙为0 mm时转盘轴承的安全系数是2.66;然而,当轴向游隙增加到0.28 mm时,转盘轴承的安全系数下降了42%。     

多排圆柱滚子组合转盘轴承静强度的计算

根据滚子的受力和变形关系,建立了轴向力及倾覆力矩作用下多排圆柱滚子组合转盘轴承的力及力矩平衡方程,用Newton迭代法对轴承的变形量进行了求解,进而计算了各排滚子的最大接触载荷及轴承中滚子的最大接触应力,对轴承的静强度进行了校核。     

盾构机用三排圆柱滚子组合转盘轴承保持架设计

介绍了常规三排圆柱滚子组合转盘轴承保持架的选材及结构特点,在此基础上,提出盾构机用转盘轴承保持架采用整体式结构,主体材料采用合金钢锻件,保持架引导面及与滚道的接触部位采用铝青铜或铅黄铜作为减摩块的设计方案。     

三排滚子转盘轴承端面不重复性误差的分析

针对三排滚子转盘轴承不重复性误差超过用户需要的问题,经分析后发现,该问题是由于推力滚道里外差偏大(0.03mm,公差规定0.04mm,没有超差),使滚子与外圈推力滚道的接触面仅为30%引起的。对外圈推力滚道进行了返修处理,使里外差控制在0.009mm以内,满足了用户需要。     

三排圆柱滚子转盘轴承径向游隙测量

针对大型三排圆柱滚子转盘轴承原径向游隙测量结果离散性大、测值不准确、效率低的问题,采用内径千分表测量取代靠瞬间吊起工件引起千分表头抖动进行测量的方式,减小了吊车使用时间、轴承安装拆卸时间及材料变形,提高了转盘轴承的几何精度和尺寸稳定性,并大大提高了生产效率,同时通过合理控制产品的径向游隙,也为提高产品的加工质量和合套准确率奠定了基础。     

转盘轴承螺栓安装孔有限元分析

以海上石油机械液滑环用转盘轴承的螺栓安装孔为研究对象,建立了转盘轴承的三维模型。利用ANSYS有限元分析软件对螺栓安装孔进行静力分析。分析结果为轴承的设计制造提供了科学的参考依据。提高了轴承的设计效率,降低了轴承设计与制造的成本。     

超大型剖分三排圆柱滚子转盘轴承加工工艺

针对剖分三排圆柱滚子转盘轴承分段多,尺寸大,质量大,加工时装配精度低,整圈淬火变形大,接缝处应力大,径向及圆周方向间隙不易调整,配制游隙时修磨滚道次数多,传统高速钢材料刀刃易磨损的问题,提出改进措施:加工和拼接时增加专用胎具,采用分段、分面淬火,淬火后增加整形工序,设计径向定位夹具调整径向间隙,设计切向定位夹具调整圆周...     

交叉滚子转盘轴承静载荷计算方法

根据滚子接触受力和变形的关系,推出交叉滚子转盘轴承承受力矩的计算表达式。在误差允许范围内,通过积分简化解出力矩计算的解析解。在轴承承受力矩和轴向力联合载荷的情况下,给出静轴向载荷—力矩图。整个过程简化了原交叉滚子转盘轴承的静载荷受力分析。     

石油钻机用三排滚子转盘轴承组件的设计

根据石油钻机的特殊工况,开发了相应的石油钻机用三排滚子转盘轴承组件,介绍了该轴承组件的结构和密封设计以及各组件材料的选择,并计算了轴承的承载能力和寿命,校核了轴承组件中螺栓和齿轮的强度。     

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。     

基于ANSYS的圆柱滚子轴承有限元应力分析

利用UG软件与ANSYS软件之间良好的数据接口,将在UG中完成建模并装配好的轧机滚动轴承导入ANSYS中,对其进行接触应力分析,得出内圈与轴过盈配合时应力的分布情况和内圈与滚子之间接触应力的分布情况,并与传统的理论分析所得结论进行比较,证明有限元应力分析的正确性。     

大尺寸三排圆柱滚子转盘轴承滚道分面感应淬火工艺

分析大尺寸三排圆柱滚子转盘轴承的表面淬火要求、技术特点和目前使用感应器存在的问题,设计采用分面感应淬火方法,重新设计淬火感应器结构,优化淬火工艺参数。实际工艺试验结果表明:分面感应淬火不仅可以确保各工作面淬火硬度、硬化层深度满足设计要求,而且可以有效防止应力集中部位产生淬火裂纹。     

转盘轴承对数修形滚子的静态特性分析

针对圆柱滚子的结构特点,基于ABAQUS建立对数修形滚子与滚道接触的局部有限元模型,对其进行数值模拟仿真,分别分析纯径向力工况、中心偏载工况和偏中心倾斜工况的对数修形滚子对转盘轴承应力分布的影响。结果表明:纯径向力工况下,轻载时应力分布均匀,滚子端部未出现应力集中,重载时滚子中部应力分布均匀,端部出现应力集中;在中心偏载工况和偏中心倾斜工况,随载荷增加,滚子端部应力集中越明显。     

三排圆柱滚子轴承接触特性分析

建立三排圆柱滚子轴承的接触力学模型,计算分析三排圆柱滚子轴承在复合载荷下的接触载荷、最大接触应力及次表面应力的分布,以便确定每列最大载荷滚子所在的位置角。研究结果表明：第一排与第二排滚子承载区域相差180°左右,且第一排滚子承载的数量多于第二排;第三排滚子承受所有径向力,其滚子的接触应力远大于第一排和第二排。因此,适当增大第三排滚子的直径,有利于延长轴承疲劳寿命。