RV减速器用新型交错滚子主轴承承载能力分析与试验研究

以一种集成于RV减速器针齿壳和行星架输出机构的交错滚子主轴承为研究对象,综合考虑其在轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩综合作用下的变形协调条件,建立新型交错滚子主轴承的静力学模型,给出了新型一体式设计的交错滚子主轴承承载能力的精确计算方法,通过与有限元模型计算结果进行比较,验证了静力学模型的正确性;针对RV减速器主轴承的服役工况,综合考虑轴向游隙与径向游隙,分析了交错滚子轴承的载荷分布与承载能力特性,分析结果表明外加载荷下轴向游隙对许用倾覆力矩影响较大,而径向游隙对许用径向载荷影响较大;试制一体化交错滚子轴承支撑结构的新型RV减速器,对其性能指标进行了试验测试,试验结果表明,采用交错滚子主轴承结构的新型RV减速器在承受扭矩输出的同时,亦可承受较大的轴向载荷和倾覆力矩,且更有利于提升减速器的精度保持性,降低扭转刚度和回差的衰减.研究成果可为RV减速器的选型与设计提供理论基础.     

风电轴承多工况试验载荷谱的编制

首先采用雨流计数法统计分析单一工况载荷幅值、均值的循环作用次数,根据相关系数优化法得到单一工况载荷幅值的概率分布函数,同时通过波动中心方法获得单一工况载荷均值的波动中心;再采用加权方式确定多工况载荷幅值的复合概率分布函数以及载荷均值的总波动中心.将载荷幅值作用次数扩展为10(6)次,进而得到载荷幅值不等距8级载荷谱,将该幅值的8级载荷谱叠加于均值的总波动中心编制成风电轴承多工况试验载荷谱.试验载荷谱既保留了多工况原始工作载荷的母体特性,又使轴承的试验加载成为可能.     

直升机自动倾斜器轴承试验技术研究

自动倾斜器轴承工况相对特殊,工作过程中轴承外圈旋转,主要承受轴向力和弯矩(倾覆力矩),使其试验难度增加。通过针对性的设计,使试验机具备外圈旋转、轴向力和弯矩的复合加载能力,满足了试验要求,并可实现计算机控制、载荷谱加载、试验过程监控和实时记录等功能。     

偏航、变桨轴承疲劳寿命的计算

计算了偏航、变桨轴承在轴向力、径向力和倾覆力矩共同作用下的最大钢球载荷,并根据Hertz接触理论计算了钢球组载荷分布的轴向和径向分量,将两者合成得到了钢球组的实际载荷分布,根据Lundberg-Palmgren理论,计算了内、外圈沟道的当量动载荷和额定动载荷,通过计算偏航、变桨轴承内、外圈的疲劳寿命得到整个轴承的疲劳寿命。     

球柱联合转盘轴承静承载能力的计算

根据滚动体的受力和变形关系,建立了轴向力、径向力及倾覆力矩作用下球柱联合转盘轴承的力及力矩平衡方程.计算了在联合载荷作用下轴承的载荷分布、各排滚动体的最大接触载荷及轴承中滚动体的最大接触应力,对轴承的静强度进行了校核.通过实例计算结果表明,利用这种方法更有利于转盘轴承的选型及轴承参数的优化.     

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。     

挖掘机内燃机扭矩载荷谱的编制方法

编制内燃机的载荷谱用于台架试验是新形势下提升内燃机可靠性的必由之路。本文提出了编制用于台架加载的扭矩载荷谱的参数外推新方法,该方法是结构应变载荷到扭矩载荷的迁移,在数据处理及载荷等效方法等问题上进行了优化调整。通过CAN总线采集了挖掘机内燃机的扭矩与转速载荷并剔除了非作业阶段;采用雨流计数法对扭矩载荷计数,依据改进的Smith-Watson-Topper(SWT)方法等效扭矩的均值并计算了等效前后的损伤值;基于统计理论拟合了等效幅值,结果表明偏态分布拟合效果好;确定了最大载荷并编制了扭矩的8级载荷谱,外推106循环次数后的扭矩载荷谱相当于外推前的1 820 h。该方法为内燃机扭矩载荷谱编制提供了参考。     

涡旋压缩机驱动轴承的力学特性研究

分析了径向载荷、倾覆力矩及轴承径向间隙等参数对滚针轴承力学特性的影响.首先,利用Hertz理论及力法解静不定问题,推导出滚针轴承径向载荷与变形的计算关联式;然后,依据力矩平衡原理,得出轴承外圈倾斜对轴承有效长度上载荷分布的影响;最后,以某一双涡圈涡旋压缩机用滚针轴承为研究对象,研究其径向变形量及载荷分布规律.结果表明,虽然滚针的径向承载与径向总变形之间的关系为非线性关系,但在涡旋压缩机应用中滚针最大径向变形量与轴承总径向力近似成正比,且随曲轴转角同规律周期性变化,相对径向载荷、倾覆力矩对滚针轴承的失效起绝对作用.研究结果对涡旋压缩机的结构设计、驱动轴承的选用及周期性检修、压缩机轴-轴承的动力学行为及动力学与摩擦学的耦合问题研究提供一定的理论依据.     

双列调心凹面滚子轴承接触载荷分析

在考虑滚子与套圈、滚子与保持架以及保持架与引导套圈作用力的条件下,建立双列调心凹面滚子轴承动力学模型.以某双列调心凹面滚子轴承为研究对象,与静力学分析模型滚子最大接触载荷计算结果对比,验证了模型的正确性.并分析了工况条件(轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩、转速)和结构参数(滚子数量、滚子长度、径向游隙)对滚子最大接触载荷的...     

装载机连杆载荷测试与载荷谱编制方法研究

为了研究装载机连杆载荷与疲劳可靠性试验所需载荷谱特性,提出一种连杆载荷测试与载荷谱编制方法。设计连杆力测试传感器,在大石方、黏土、砂子和小石方4种物料工况下进行连杆载荷测试试验。利用峰谷抽取和小波处理实现了实测数据的压缩编辑,通过雨流计数获得了合成工况下连杆载荷均值频次和幅值频次分别服从正态分布和三参数威布尔分布的拟合数学模型,且载荷均值分布和幅值分布相互独立,编制了连杆二维载荷谱和疲劳试验程序谱,为连杆结构疲劳可靠性分析提供依据。     

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。     

基于雨流频次外推的ZLK50型装载机液压缸载荷谱编制

针对实际工况下ZLK50型装载机液压系统载荷谱编制方法的研究,构建了基于信号无线采集方式的液压缸多工况的测试方案,统计了转斗液压缸所受载荷的时间历程,根据"from-to"形式的雨流矩阵数据统计方法,提出了基于核函数估计的幅值雨流矩阵非参数频次外推方法,以此为据建立了转斗液压缸铲掘阶段八级程序载荷谱,并完成了ZLK50型装载机转斗液压缸全作业阶段的程序加载谱编制,为装载机液压缸疲劳寿命估计提供数据支撑。     

盾构机主轴承启动性能试验研究

分析盾构机主轴承的受力情况,建立了盾构机启动性能试验系统,通过对主轴承启动性能进行试验,分析主轴承启动转矩和稳态转矩的变化规律。结果表明:随着轴向载荷的增加,启动转矩和稳态转矩线性增大;当倾覆力矩较小时,随着倾覆力矩的增加,启动转矩和稳态转矩非线性增大,当倾覆力矩大于1 000 kN.m时,随着倾覆力矩的增大,转矩线性增大。并给出了轴承启动转矩和稳态转矩的计算式。     

大兆瓦风电主轴双列圆锥滚子轴承的承载接触机理

在风力发电机组弹性接触承载数值分析平台的基础上,建立了风电主轴双列圆锥滚子轴承的全尺寸接触模型,并用于研究给定工况下的3MW风电主轴轴承承载接触机理.在径向载荷条件下,比较了风电轴承接触载荷有限元结果与赫兹理论计算结果,从而验证了数值模型分析的合理性;在此模型的基础上,研究了倾覆力矩对风电轴承接触载荷分布的影响规律以及极限工况下的轴承接触载荷与变形分布;最后,分析了轴承轴向游隙变化对轴承承载接触载荷的影响.通过研究发现,给定工况条件下,轴向游隙负向增大时,最大接触载荷变大,轴向游隙正向增大时,受载的滚子变少,轴承最大接触载荷不断增大.风电主轴双列圆锥滚子轴承承载接触机理研究可为大兆瓦风电轴承柔性设计技术提供理论依据.     

土压平衡盾构机主轴承力学性能分析

对某型号盾构机主轴承所承受的外部载荷进行了分析,将所受倾覆力矩等价为一对大小相等方向相反的轴向力,分析并计算了各列滚子在各个力单独作用下所承受的载荷及产生的接触变形,并通过变形叠加的方式求解出第1,2列滚子实际的载荷分布,从而得出了各列滚子中受力最大滚子的承载量。最后,对各列受载最大的滚子进行了有限元分析,得到了滚子的最大接触应力及接触变形。     

国内最大回转支承综合性能试验台NVS000投入使用

近日，由南京工业大学和南京工大数控科技有限公司联合研制的国内最大回转支承综合性能试验台NV5000正式投入使用。该项目历时两年，共投入研发资金近700余万元。该试验台可模拟实际工况，施加轴向力、径向力和倾覆力矩，最大轴向力为2000kN，最大径向力为1500kN，最大倾覆力矩可达15000kNm，最大被试回转支承直径可达5米，     

轮式装载机传动系载荷谱编制方法研究

为指导轮式装载机可靠性设计,提出一种轮式装载机传动系载荷谱编制方法。采用"五段法"测试了轮式装载机传动系载荷时间历程信号;通过频谱分析,确定载荷信号频率不超过1Hz的特征;按照"空载运行-铲掘装载-满载运行-卸载"四段的循环特征,对信号进行分割与合并,完成信号的平稳处理;通过雨流计数与工况合成法,获得载荷均值符合正态分布、幅值符合威布尔分布的特征,完成载荷幅值极值的统计推断;根据波动中心法,编制出了轮式装载机传动系各部件的八级载荷谱与程序加载谱。研究表明,轮式装载机传动系载荷信号可依特征分四段平稳处理,且具有显著的概率分布特征,编制的载荷谱符合装载机真实工况。     

圆柱滚子和推力滚针组合轴承YRT系列的研制开发

圆柱滚子和推力滚针组合轴承YRT系列具有旋转精度高、可承受较大的径向载荷和双向轴向载荷以及大的倾覆力矩等特点。为满足其结构性能,在设计上进行了一定的研究论证,保证了该系列轴承的成功研制。     

角接触球轴承静态刚度试验

角接触球轴承在径向、轴向以及力矩方向联合载荷作用下,内外圈将产生径向、轴向相对位移及相对倾角。这种弹性相对位移量的大小关系到轴承的使用性能。为了得到角接触球轴承静刚度,提出了角接触球轴承静刚度的测试方法。设计了测量装置,获取施加不同载荷作用下角接触球轴承的静刚度。分析结果表明:随着轴向载荷或径向载荷的增大,轴向变形或径向变形基本上呈现线性增长,轴向刚度和径向刚度呈现非线性增长;随着轴承尺寸的增大,轴承的静态刚度也增大。     

过约束平面并联三维力/力矩传感器的研制

针对轴承的故障早期诊断和在线实时监测,提出了一种新型过约束平面并联三维力/力矩传感器。通过采用分支轴线均不过传感器中心的6条对称分布的测力分支,该传感器可同时测量轴承径向载荷和轴向力矩。根据静力学平衡方程,求解了其测量数学模型;基于传感器测量模型与性能指标分析了传感器性能,进而对其各结构参数进行优化设计。研制了传感器样机及其加载标定实验系统,开展了加载标定实验,得到了该传感器的测量精度。标定实验结果显示:传感器径向力测量精度为2.56%,力矩测量精度为0.92%,Ⅰ类误差为2.56%,最大Ⅱ类误差为2.29%。文中所做工作,为将该新型过约束平面并联三维力/力矩传感器应用于在线实时测量轴承径向载荷和轴向摩擦力矩奠定了基础。