圆锥滚子轴承配合精度对温升特性影响规律的试验研究

圆锥滚子轴承作为机械传动系统中起支撑旋转轴系的重要精密基础关键元件,其性能参数及工作状态会对装备的传动特性产生重要影响,轴承运行中的温升效应是影响轴承性能的关键因素。为了深入研究圆锥滚子轴承配合精度对温升特性的影响机理,研制了轴承智能检测试验台,通过实验手段研究了在不同配合精度情况下的轴承温升状况,分析了圆锥滚子轴承内外圈配合精度变化与温升的耦合规律,获取了圆锥滚子轴承不同配合精度下的温升特性曲线,为高端装备中圆锥滚子轴承参数的精确选取提供了理论支撑。     

复杂工况下脂润滑推力角接触球轴承温升特性研究

复杂工况下,脂润滑角接触球轴承的温升特性对轴承的安全运行具有重要影响。针对脂润滑推力角接触球轴承在复杂工况下的温升特性进行研究,建立了推力角接触球轴承摩擦发热率数学模型;基于传热学理论,分析主轴-轴承-轴承座系统传热方式,建立轴承温升模型,通过试验验证了模型的合理性;基于轴承温升模型,分析了轴承工况参数和结构参数对轴承外圈温升特性的影响规律。结果表明,所建模型可以较好地预测复杂工况下轴承外圈温升,仿真结果与试验结果最大误差为8.3%;轴承在运行开始后20 min内,轴承外圈温升速率较快;载荷、转速的增大以及环境温度的升高均能使轴承外圈温升增大;钢球数增多和沟曲率半径系数增大均能使轴承外圈温升下降。研究结果为脂润滑推力角接触球轴承的优化设计提供了理论依据。     

轴承安装配合方式对电主轴轴承-转子系统振动的影响

轴承-转子系统是决定电主轴单元工作性能的核心部件,而轴承的安装配合关系会直接影响系统的运行精度。考虑热膨胀和轴承内、外圈配合方式,建立了电主轴轴承-转子系统动力学模型,分析了内圈过盈配合和外圈间隙配合对转子振动特性的影响,并通过试验验证了模型的正确性。结果表明：转子振幅随内圈配合过盈量增大而减小,随外圈配合间隙量增大而增大,且外圈配合间隙量对转子振动影响更大;考虑热膨胀时的转子振幅小于不考虑热膨胀时的转子振幅。     

高速轴承内外圈沟道曲率半径对工作温升影响的试验研究

轴承的温升及温度分布状态直接影响着轴承的工作性能和使用寿命。针对深沟球轴承在工作状态下的温升特性进行了研究。通过对沟道曲率半径、弥合度等参数对球轴承生热影响的分析,提出通过对轴承结构的改型设计,优化内圈沟道圆弧半径（内沟道曲率半径）和外圈沟道圆弧半径（外沟道曲率半径）等尺寸参数的方法,并用试验法得出了内外沟道曲率半径系数分别与轴承压力不同沟道曲率半径和转速下轴承工作温度的关系。结果表明,内、外圈沟道曲率系数对轴承工作温升影响较大。该研究为优化轴承内外沟道与相应钢球接触的最佳匹配性,实现轴承工作面润滑更加充分,进一步改善其散热条件,并减小滑动摩擦,降低轴承的摩擦力矩和噪声,从而实现轴承的高转速、高效率、低功耗、低噪声提供了参考。研究结果对高速深沟球轴承参数优化具有指导意义。     

轴承温度对托索轮部件配合面变形的影响

轴承是托压索轮中的重要部件。在长时间高速运行后,轴承温度会不断升高,并将热量传递到与之接触的各部件,影响配合精度。通过对轴承发热量的计算,将轴承作为热源,分析常环境下与轴承有配合关系的部件在受到轴承温升影响时的变形以及轴承温升对各配合面接触状态的影响,为设计工作选取合理的公差配合提供参考。     

滚动轴承径向游隙的研究与优化

滚动轴承径向游隙直接影响轴承疲劳寿命。通过经验公式整理、试验数据总结等方法,旨在找到径向游隙的优化方法。分析结果显示,轴承内、外圈的过盈配合,轴承内、外圈的温差,材料线膨胀率,工作载荷,表面粗糙度都对轴承径向游隙有重要影响。通过径向游隙的优化计算,保证了轴承处于最佳工作状态。     

如何应用SPM-43A脉冲冲击检测仪

滚动轴承的主要失效形式是滚道的点蚀和剥落,使之在运转专时产生较大的振动和噪声,并伴随一定的温升。早期经验监测,是用手触及轴承座,判断其温升的大小;采用螺丝刀、木杆等简易工具,靠耳朵来监听噪声。我厂自1982年,引进瑞典SPM Instrument公司制造的SPM-43A(Shock Pulse Meter 43A)脉冲冲击检测仪(简称SPM脉冲仪),用于滚动轴承的运行状态的监测和诊断。其原理是通过测量轴承在运转过程中,滚动体与轴承内、外圈之间,由于轴承的损坏等因素产生的冲击脉冲值的大小,来判断轴承的运行状态,从而使轴承监则从长期的经验监测进入定量分析。     

供油量对全陶瓷轴承振动和温升的影响

为探究供油量对轴承振动及温升的影响,本实验对Si3N4全陶瓷深沟球轴承和钢制深沟球轴承开展控制变量实验,探究了深沟球轴承在干摩擦、湿润滑、持续供油条件下的振动及温升特性。结果表明,供油量对全陶瓷深沟球轴承振动及温升的影响程度随轴向载荷的增大而减小,随着轴向载荷增加,润滑后的陶瓷轴承表现出更优越的性能,适用的润滑油供油量范围也较钢制轴承更广,在相同的供油量条件下,陶瓷材质的轴承内圈比钢制轴承内圈的温升低约（5～8）℃,陶瓷轴承的外圈温升比钢制轴承外圈的温升低约（5～11）℃,但钢制轴承在较大供油量时温升下降幅度较大,与陶瓷材质轴承的温升差值减小。同时氮化硅全陶瓷深沟球轴承较钢制轴承在不同供油量条件下振动和温升均表现出更优越的性能。     

双离合变速器输出轴前轴承压装工艺研究

为防止汽车变速器轴承装配过程中壳体发生变形影响传动系统精度,与之配合的双离合变速器输出轴前轴承结构通常选用圆柱滚子轴承,其中的轴承外圈采用高精度板材冲压成型,控制轴承外圈在压装过程中的变形强度,满足变速器输出/输入轴传动精度。在对该轴承压装工艺的理论计算基础上,分析了各因素对压装力-位移曲线的影响;对伺服压机压装过程及压装工艺进行了详细分析,确定了压装流程;并对双离合自动变速器轴承进行压装试验分析,结果证明该方法有利于提高生产效率,稳定加工质量。     

风电机组调心滚子主轴轴承匹配设计技术研究

对用于风力发电机组传动系统的主要轴承类型及其布置型式进行了介绍,对两点支撑式传动链调心滚子主轴轴承的静力学分析、轴承选型计算、轴承内圈与主轴的配合及轴承外圈与轴承座的配合进行了深入研究,提出了调心滚子轴承周边结构件的设计要点及相关计算方法,为风力发电机组传动系统的设计提供参考。     

大型回转支承套圈结构应力特性研究

回转支承作为风力发电机组传动系统的核心部件,直接影响机组运行安全性及可靠性。基于对回转支承结构特性、力学性能进行分析,说明了回转支承轴向应力状态变化对裂纹扩展的影响,采用有限元计算方法,针对现有轴承外圈螺栓孔结构,对比分析了轴承外圈螺栓通孔及盲孔下套圈应力状态、螺栓轴向应力状态,根据轴承应力特性,提出了回转支承结构设计和安装的优化方法,降低风电行业在轴承应用方面的风险。     

考虑热效应的圆柱滚子轴承内外圈位移及滚道应力特性分析

针对圆柱滚子轴承热特性如何影响轴承内外圈变形等轴承接触力学特性机理不明的问题,开展了考虑温度、转速、润滑等参数影响圆柱滚子轴承内外圈位移及滚道应力特性的动态分析。建立了轴承系统热-力耦合有限元模型,通过测试轴承变形量以及网格尺寸合理性分析验证了有限元模型的有效性。分析了不同转速、润滑油温度与流速下轴承内外圈位移及滚道应力特性。结果表明,轴承套圈位移随转速的增加逐渐增加;润滑油温度对滚道应力的影响取决于轴承游隙的大小,低温润滑下轴承滚道应力较大;轴承从启动状态到热平衡状态过程中内外圈位移变化明显,不同套圈角位置处位移变化幅度不同,整体上外圈位移大于内圈位移。     

滚动轴承的配合

为了防止轴承内圈与轴、轴承外圈与轴承外壳孔在机器运转中产生打滑现象,选择和保持正确的配合非常重要。为了选择合适的配合,必须考虑载荷的类型和大小、轴承类型及其它一些设计和性能要求。     

双层滚动轴承热学特性研究

磁悬浮轴承系统通常采用滚动轴承作为保护轴承。基于传热学、滚动轴承摩擦学以及转子动力学等理论,建立一种用两个滚动轴承组成的双层保护轴承(Double-decker auxiliary bearing,DDAB)的热学模型,通过建立热传递方程,计算轴承的摩擦热和温度分布,研究DDAB的热学特性。研究内容如下:建立双层滚动轴承(Double-decker rolling bearing,DDRB)的热传递模型,推导热传递阻抗和热传递方程,计算DDRB在普通运转条件下达到热平衡时的温度分布;研究不同结构、载荷、转速、润滑剂粘度、材料属性等参数对轴承温升的影响,并对比其与普通轴承在相同工况下的热学特性;建立试验台,实际测量轴承的温升,研究不同结构形式和润滑参数条件对于轴承热学特性的影响,探讨可以降低发热的主要措施。研究结果表明:DDRB的径向载荷和内圈转速直接影响轴承摩擦力矩的大小进而影响轴承的发热,在相同工况下DDRB比普通滚动轴承的内圈温升要小5%～20%,外圈温升要小10%～30%;结构、润滑剂粘度、材料的热学性能对轴承内外圈温度分布影响较大,润滑剂的填装量在轴承空间的1/3,采用Z形结构、铝制中圈、陶瓷滚动体等...     

滚动轴承油压拆装法简介

滚动轴承出厂时都存在一个原始游隙。为了保证其运转精度,安装时大多采用过盈配合,通过内、外圈的膨胀使原始游隙有所减小,此时的游隙称为安装游隙。当轴承进入工作状态,温度相应升高,安装游隙减小一个δ值时称为工作游隙。理想的状态是轴承升温后的工作游隙趋向零,以实现滚动体载荷均匀之目的。     

径向游隙对角接触球轴承两相流热特性的影响

径向游隙直接影响角接触球轴承内部两相流的分布以及热特性。为探究不同径向游隙下角接触球轴承油气润滑两相流热特性变化规律,基于两相流理论以及轴承换热机制,建立数值分析模型模拟轴承腔内油气两相流流动特性,分析径向游隙和轴承运行工况对轴承腔内流场分布以及温升的影响,并通过轴承温升试验验证了仿真结果。结果表明：油气两相流中油相受离心力影响主要分布在轴承外圈,径向游隙增大使得油相体积分数减少;轴承温升随着径向游隙增大而减少,一定程度上增大径向游隙可以减少轴承生热量。研究结果为探究角接触球轴承油气润滑热特性以及改善轴承腔结构参数提供了参考。     

高速数控机床主轴用角接触球轴承接触特性研究

通过综合考虑轴承受力、润滑、转速和温升的作用,建立了高速轴承力学模型,并将其与经验公式的计算结果进行对比。结果表明,随着位置角和径向载荷的变化,陀螺力矩发生规律性变化,在180°位置角时钢球所受的接触力最大,陀螺力矩最小;不同位置角下钢球与内、外圈的摩擦因数在0.04~0.12之间变化,随着轴承载荷的增加,摩擦因数逐渐变大;随着转速的增大,考虑离心膨胀作用时的内、外圈接触角比不考虑时要小,而内、外圈接触载荷比不考虑时要大。     

圆度仪检测技术在控制滚动轴承振动中的应用

针对加工制造有振动要求的滚动轴承,其直接影响振动指标的主要轴承零件(内圈、外圈)难以在生产过程中及时检测控制的问题,通过大量试验与理论推导分析,总结出一种可对轴承内、外圈在生产过程中进行及时、可靠的振动检测控制方法,该方法为使用圆度仪通过测量圆度值中15~500波的数值来考核轴承内、外圈沟道质量,从而达到控制轴承成品振动性能。     

轴承检测中采集数据的处理方法分析

随着我国工业化技术的发展，各种工业机械设备制造技术及其应用都得到了更高的发展，作为我国工业机械设备行业中应用最为普遍，也最为基础的重要机械元件——轴承，它的工作质量和性能直接关系到整个传动系统的安全、稳定、可靠和离效运行。因此研制出精密度更高、检测效率更强，功能更全面的轴承自动检测系统就十分关键，因为只有准确掌握轴承外圈所有相关数据信息和几何参数，才能够准确掌握其运行状态和质量性能，才能够为其设备的在线监测和故障维修预测提供准确的基础信息和数据，才能够实现轴承内外套圈自动、高精度、高效率分级，从而提高企业机械设备行业生产管理水平。     

带轮和轴承外圈不同温度下配合的有限元分析

在机械传动中,带轮和轴承外圈是过盈配合在一起的.由于带轮材质为合金铝,轴承外圈材质为台金结构钢,当温度升高时,铝的膨胀系数大于钢,带轮和轴承外圈之间的过盈配合量会变小,当过盈配合量减小到一定程度时,带轮和轴承外圈之间就有可能发生相对滑动,造成接触面的磨损.利用ABAQUS有限元软件模拟带轮和轴承外圈在不同温度场下的过盈配合量及接触面间的应力分布,通过得出的数据来改进模型的设计尺寸,增大初始的过盈配合量,从而提出改善措施,提高其使用寿命.