滚动轴承极限转速与额定热转速的对比分析

滚动轴承的极限转速与额定热转速是在一定的假设条件下确定的,与轴承类型、结构、尺寸、载荷、精度、游隙、润滑剂种类和润滑方式、冷却条件及保持架结构等诸多因素有关.对比介绍了世界几个主要轴承公司对此的定义,并给出了其计算方法和修正计算公式,为实际应用中极限转速与额定热转速的选择提供参考.     

高速端铣刀刀体弹性极限转速的理论计算及其影响因素

建立高速端铣刀刀体力学模型,对在高速旋转中其只受离心力作用下的刀体弹性极限转速进行理论分析,在此基础上分析研究刀体外径、内孔尺寸及材料特性对高速端铣刀弹性极限转速的影响,并计算分析淬硬钢、铝合金及颗粒增强钛基复合材料Cerme TiC-10三种材料刀体弹性极限转速。分析研究结果表明,刀体弹性极限转速随着刀体材料sσ/ρ值的增大而提高,随着泊松比的增大而略微降低,随着刀体外径、内孔尺寸的增大而降低。     

角接触球轴承保持架稳定性分析

基于Hertz接触理论和弹性流体润滑理论,计算得到了轴承的Hertz接触刚度和油膜润滑等效接触刚度。定义了钢球、套圈滚道和保持架接触碰撞关系,运用ADAMS建立计及油膜润滑等效刚度的角接触球轴承多体动力学分析模型。计算了动态接触力、转速和径向载荷对油膜刚度的影响规律,分析了结构参数和载荷参数对角接触球轴承保持架的打滑现象和运动稳定性的影响规律。结果表明:润滑作用下载荷区接触力峰值较干接触模型大且进入载荷区时间晚周期相对滞后。无论是内圈引导还是外圈引导,引导间隙增大保持架打滑率减小,保持架质心轨迹运动范围变大,兜孔间隙增大保持架打滑率变大。外圈引导下转速越高保持架打滑率越大、保持架质心运动范围变大。径向载荷增大,保持架所达到稳定转速时间变短并且打滑率降低。     

行星轮滚针轴承保持架强度分析

针对公转-自转工况下滚针轴承保持架失效问题,基于滚动轴承动力学理论,建立了公转-自转工况下的滚针轴承动力学微分方程组,采用GSTIFF变步长积分算法对轴承进行了求解.以保持架应力来评估保持架强度,开展了轴承工况条件对保持架应力影响的研究并指导保持架选材.结果 表明,有公转工况下,保持架应力明显大于无公转工况;滚针与保持架碰撞力主要影响滚针与保持架接触区处的应力值,并随碰撞力的增大而增大;保持架离心力主要影响保持架横梁斜坡夹角处的应力,并随离心力的增大而增大.公转速度较低时,保持架材料选0Cr18Ni9Ti更合适;公转速度较高时,则选20CrMo更合适.     

浪形保持架兜孔径向游隙的计算

本文通过数学分析,建立了真球式浪形保持架和眼睛式浪形保持架兜孔径向游隙的计算公式。利用所推导的公式计算了305型单列向心球轴承保持架兜孔的极限游隙值。     

高速旋转角接触球轴承零件径向位移分析

应用弹性力学理论,将高速旋转轴承零件的离心力看成体力,建立了保持架和内圈径向位移与旋转速度之间的关系。对保持架和内圈高速效应对轴承性能产生的影响进行了分析计算。计算结果对高速角接触球轴承设计与应用具有一定的指导意义。附图3幅,表1个,参考文献3篇。     

微型球轴承保持架

微型球轴承保持架并不分担轴承的负荷,它的主要作用是把钢球分隔开。在工作过程中它会受到下列三种力的作用,即轴承的加速度所造成的惯性力,某些用途中的冲击力和高速下的离心力。而离心力有可能使保持架松开,沿轴向活动,有时甚至会把保持架甩出轴承。     

简谐转速波动工况下滚动轴承保持架动态特性分析

转速波动会恶化滚动轴承内部接触状态,对保持架的动态特性产生重要影响。针对滚动轴承转速周期性波动的特点,将其简化为简谐波动,以圆柱滚子轴承NU306为研究对象,建立了轴承塑性材料柔性接触的非线性动态有限元仿真模型,采用显式LS-DYNA对其在不同转速波动频率和不同转速波动幅度工况下的运行过程进行了动态仿真,获得了圆柱滚子轴承在简谐转速波动下的保持架角速度曲线以及滚子与保持架接触力曲线,分析了不同转速波动频率和波动幅度对保持架动态特性的影响。研究结果表明,保持架角速度曲线的波动周期主要由内圈转速的波动周期决定,且转速波动频率愈大,进出承载区滚子与保持架之间的碰撞次数越多;转速波动幅度愈大,保持架角速度曲线的最大转速值越大,最小转速值越小,平均转速值变化不大,从而保持架角速度曲线的波动范围会明显增大。仿真结果与实验结果吻合良好,验证了所建立有限元模型的正确性。     

离心接合型超越离合器磨损特性分析及解决方法

针对离心力增加斜撑块磨损问题,分析了离心力对离心接合斜撑块的影响,在离合器组件外保持架安装阻尼卡、内保持架安装阻尼簧片,经实例证明,该方法可减少内外圈对斜撑块超越区域的磨损,提高离合器的寿命。     

复合材料离心叶轮应力和振动有限元计算与分析

采用有限元方法,首先对钢制离心叶轮工作时在离心力作用下的应力进行了计算和分析。在此基础上,对复合材料离心叶轮在离心力载荷条件下的最大应力和固有频率进行了计算评估。预测纤维复合材料层压结构极限强度对叶轮安全设计和轻量化设计是至关重要的,失效判定采用Tsai-Wu失效准则,为避免因共振使叶轮设计寿命明显降低,计算了叶轮的固有频率和模态振型以分析其动态特性。结果表明,复合材料碳纤维/环氧树脂可承受叶轮线速度在605m/s运行时的应力,在风机启停工作转速范围内没有共振转速相匹配。本文研究结果为纤维增强复合材料风机叶轮的设计及应用奠定了基础。     

国内最大的CC型调心滚子轴承研制成功

近日，中机洛阳轴承科技有限公司为国外某知名公司成功研制了国内最大的CC型；中压保持架调心滚子轴承。该轴承内径尺寸630mm，外径尺寸920mm。在此之前，国内生产的最大的冲压保持架调心滚子轴承内径尺寸仅为360mm。CC型冲压保持架调心滚子轴承与MB、CA型实体保持架调心滚子轴承相比，具有承载能力高，应力分布均匀，耐冲击，较高的极限转速和较低的摩擦损耗，     

FC系列轧机轴承实体保持架结构改进

1 梳形保持架合套时出现的问题 对于大中型四列圆柱滚子轴承,多为FC型、FCD型、FCDP型结构,所用保持架为梳形结构,如图1所示.该保持架存在的问题是: (1)用此保持架的轴承径向承载力大,保持架兜孔深、等份较多,保持架单边壁较厚,所用材料的重量较大,不仅浪费原材料,还加大了保持架的离心力.     

角接触球轴承的温度场分析

研究轴承的发热、传热过程,可为轴承动态油膜的热失稳研究提供理论支持。建立滚动轴承油气或油雾润滑下的热节点传热模型,利用热网络法建立温度场计算模型,并考虑轴承转速、载荷、离心力和自旋对温升的影响,计算出各节点的温度。结果表明,角接触球轴承的热生成与轴承转速、载荷、离心力和自旋有关,转速越高,载荷越大,则轴承的温升越高;随着转速增大,离心力和自旋对温升的影响增大,尤其高速情况下,离心力和自旋对轴承温升的影响不可忽略。     

极限角度下球笼式等速万向节保持架强度研究

保持架为球笼式等速万向节的重要部件,当球笼式等速万向节处于极限角度时保持架为危险部件,因此极限角度下保持架的强度是否满足需求对其设计制造非常重要。通过试验以及仿真的方法对保持架强度进行研究,首先在极限角度、极限扭矩条件下进行仿真获得保持架应力状态并确定危险部位。然后通过保持架扭转静强度试验获得保持架在极限角度下的破碎扭矩。最后运用显微硬度计对保持架进行硬度测试,通过硬度强度转换关系获得保持架沿厚度方向的强度分布规律,结果表明保持架强度满足要求。此研究可以为保持架设计及制造提供技术依据。     

动车组轴箱轴承保持架动力响应与寿命分析

建立动车组整车动力学模型,通过仿真得到轴箱轴承在列车运行中所受的外载荷。建立轴箱轴承动力学和有限元模型,分析了径向载荷、转速以及轨道激扰对滚子和保持架之间的作用力、保持架应力的影响,基于Miner线性累积损伤理论预测保持架寿命,并基于ISO 281∶2007预测了整套轴承的寿命,结果表明：径向载荷对保持架应力的影响最小,随径向载荷增大,滚子和保持架之间的作用力及保持架应力稍有增加;转速对保持架应力的影响最为显著,随转速升高,滚子和保持架之间的作用力及保持架应力增大;轨道激扰的加入增加了滚子和保持架之间的作用力及保持架应力;轴箱轴承保持架寿命约为1 241.5×10⁴ km,满足使用要求。     

离心力场作用下的燃气轮机压气机叶片振动模态分析

分析燃气轮机压气机叶片在离心力场作用下导致的动频相较于无载荷时的固有频率(静频)不同之处,求出叶片工作时的真实振型和共振频率对于提高叶片的动态性能有重要的作用。通过对某重型燃气轮机轴流式压气机某级动叶片的数字化建模和振动模态分析,分别计算得出了压气机叶片在无载荷、离心力场作用下的前六阶固有频率、动频及振型云图,分析了离心力场作用下叶片的应力分布状态,以及离心力场对叶片固有频率的影响。根据转子转速区间,分析了三种不同转速产生的离心力场对叶片频率的影响趋势。计算结果表明:离心力场使叶片产生动力刚化效应,使叶片的各阶动频相较固有频率有所增大;离心力场对基频影响最为显著,当转子转速为6000 r/min时,基频相对偏差达63.73%;动力刚化效应与转子转速呈正相关,叶片转速增大导致动频增大,且基频增大最为显著。     

新型离心膨胀动态补偿高速刀柄的静态性能分析

设计了一种新型离心膨胀动态补偿高速刀柄,该刀柄以离心力作为驱动力、液压油作为力传递介质,使膨胀套产生弹性变形对刀柄/主轴接口锥面的离心膨胀进行动态补偿。利用Ansys Workbench分析得到刀柄/主轴接口的接触压力分布规律,确定了刀柄的极限转速;计算了刀柄/主轴接口的径向刚度,确定了接口的名义径向刚度和许用弯矩。结果表明:与HSK-A63高速刀柄相比,新型高速刀柄的极限转速提高了40%、接口名义径向刚度相当、许用弯矩提高约33%。新型高速刀柄适于更高速加工。     

大型齿轮与空心轴过盈连接性能分析

采用有限元法对过盈连接进行了计算,得到了配合面的真实接触状态;结果表明,配合面接触压力沿轴向呈U形分布,配合面中部仿真数值与理论计算值吻合较好,两端有较大应力集中。分析了离心力对配合性能的影响,结果表明,低转速时,离心力产生的影响非常有限,但转速一旦超过一定值,接触压力下降较快,此时要使连接可靠,过盈量计算必须考虑离心力作用,并给予补偿。     

角接触球轴承保持架柔性多体动力学分析

考虑套圈、钢球和保持架的结构弹性变形与动态接触关系,建立了角接触球轴承柔性多体接触动力学有限元仿真模型。在不同引导游隙、转速和径向力下,运用ANSYS/LS-DYNA仿真分析了角接触球轴承的动力学性能,以及保持架的动态冲击应力和稳定性。计算讨论了角接触球轴承的动态接触应力,获得了保持架的角速度、动态冲击应力、质心运动轨迹等仿真结果,它们与理论计算结果具有较好的一致性。结果表明,球轴承运动速度的变化对保持架的动态冲击应力和稳定性的影响较大。     

基于ANSYS/LS-DYNA的保持架动力学分析

保持架失效是滚动轴承常见故障之一。为研究保持架的动态特性,使用拟动力学方法建立滚动轴承平衡方程组,Newton-Raphson方法求解方程组得到滚动体的转速;在ANSYS/LS-DYNA中建立滚动体/保持架有限元模型,施加转速和约束条件并进行动力学仿真,得到保持架的应力分布和动态响应,分析了径向游隙、兜孔游隙对保持架动态特性的影响。