风电圆锥滚子轴承大挡边-滚子球端面接触分析方法

针对点接触假设的传统模型无法获得接触应力区域的分布特征参数,基于大挡边-滚子球端面接触关系和Hertz接触理论,提出大挡边-滚子球端面接触应力分布区域的理论计算模型,并用有限元方法验证模型的有效性;基于该模型分析载荷、滚子端面球半径及挡边锥度角对接触状态的影响。最后以某风电主轴承为例,建立该轴承大挡边-滚子球端面的设计图谱。结果表明:风电主轴承挡边接触状态受载荷影响明显,接触区域位置对挡边锥角变化非常敏感,滚子球端面与挡边需匹配设计。     

表面硬化滚道风电主轴轴承的疲劳寿命分析

建立一种针对表面硬化滚道三排圆柱滚子风电主轴轴承的疲劳寿命分析方法。首先,在卡迪尔坐标系中建立三排圆柱滚子风电主轴轴承的5自由度力学模型,分析计算在外部5个方向载荷联合作用下轴承的内部滚子载荷分布;然后,建立圆柱滚子与表面硬化滚道之间的弹塑性接触有限元模型,计算得到滚子接触载荷作用下滚道次表面的脉动应力分布;最后,根据Goodman方程将滚道脉动应力幅值转化为交变应力幅值,运用Basquin应力-寿命理论计算得到风电主轴轴承的疲劳寿命。结果表明,轴承的下风向外圈滚道承受来自风轮的推力载荷,其疲劳寿命最短;径向外圈滚道承受风轮的重力载荷,其疲劳寿命最长。轴承的疲劳寿命取决于下风向滚道。     

风电变桨转盘轴承承载能力的影响参数分析

针对结构形式为双排四点接触球的风电变桨转盘轴承,在卡迪尔坐标系中建立变桨转盘轴承内部结构的几何关系。通过坐标变换运算表示出变桨转盘轴承受载后的每个钢球与滚道之间的弹性接触变形量,利用变形协调条件和受力平衡条件建立包含变桨转盘轴承细节设计参数的力学模型。在对力学模型进行求解计算的基础上,得到代表变桨转盘轴承承受联合载荷能力的承载曲面。利用承载曲面分析细节设计参数(游隙、沟曲率和接触角)对变桨转盘轴承承载能力的影响规律。结果表明:适量小的负游隙、减小沟曲率半径系数、增大接触角对变桨转盘轴承承载能力的提高有利。     

螺栓预紧力对大型双排四点接触球轴承载荷分布的影响

通过采用超单元法模拟滚珠-滚道接触,用等效梁法模拟螺栓,得到大型双排四点接触球轴承有限元简化模型,再与不加螺栓有限元算法以及理论算法对比,验证该模型的正确性,并利用此方法分析螺栓预紧力对轴承载荷分布的影响。研究表明:随着均布螺栓预紧力的增加,滚珠-滚道最大接触载荷先降低后小幅增加;非均布螺栓预紧力使滚珠-滚道接触载荷波动加剧;内、外圈螺栓预紧力差异使上、下排滚珠-滚道接触载荷差异增大。     

风电齿轮箱高速轴轴承疲劳寿命及动态可靠性分析

为探究风电机组齿轮箱高速轴圆柱滚子轴承在服役过程中的疲劳寿命和可靠度变化规律,以新疆达坂城风场年度风载荷为外部激励,建立基于威布尔分布的随机风速模型及考虑内部齿轮时变啮合刚度、轴承时变刚度等激励因素的风电齿轮传动系统齿轮-轴承耦合动力学模型,通过Newmark积分法求解高速轴轴承动载荷。运用雨流计数法及Goodman平均应力修正法得到对称循环应力,结合线性损伤理论和非线性损伤理论的对比,获得轴承的接触疲劳寿命和动态可靠度。结果表明：额定功率下,在外部随机风载激励和内部齿轮-轴承耦合共同作用下,内激励仍然对系统高速轴轴承动载荷起主要作用。与线性损伤累计理论相比,非线性损伤累计理论考虑载荷加载的顺序效应,能更好地描述轴承在整个疲劳寿命过程中各阶段的疲劳损伤情况。轴承在服役过程中,前15年的损伤较小,可靠度衰减缓慢,而在后期可靠度呈现出非线性迅速下降趋势,应及时调整维护策略。     

某型燃气轮机圆柱滚子轴承失效原因分析

某型燃气轮机圆柱滚子轴承在加速寿命试验时发生了外圈滚道承载区域疲劳剥落现象。为查明失 效原因，针对轴承试验件开展了尺寸精度、径向游隙、滚动表面轮廓、材料化学成分、显微组织等9项检测工 作，并复查了试验系统和设备的工装尺寸和加载头设计原理。经综合分析，判断轴承试验件的失效原因为： 加载套内径尺寸偏小，且选用材料硬度偏低，在使用紧固螺栓拉紧固定时，加载套导致自身及试验轴承的椭 圆变形，进而引起轴承外圈的提前疲劳剥落。上述分析工作准确地定位了轴承失效原因，改进试验系统，有 力地保证了某型燃气轮机圆柱滚子轴承加速寿命试验的顺利开展。     

考虑安装结构的风电变桨轴承有限元分析

为减小风电变桨轴承及其安装结构有限元分析的庞大计算规模,提出一种针对该装配体的等效有限元建模方法。采用连接两滚道沟曲率中心之间的非线性拉伸弹簧单元替代钢球,并将弹簧单元的节点直接与滚道面上的节点进行耦合;采用梁单元替代变桨轴承套圈与安装结构之间的螺栓联接。这样可避免大量的非线性接触运算,并显著减小有限元分析的计算规模。结果表明,在外部联合载荷的作用下,风电变桨轴承的内圈产生轴向平面内的翘曲变形和径向平面内的椭圆变形。这些变形导致钢球载荷分布曲线偏离传统刚性套圈假设下得到的正弦分布曲线,并在内圈椭圆变形的长轴位置存在四点接触受载的钢球。在有限元分析的基础上进一步计算风电变桨轴承的安全系数,为该轴承的正确选型提供了理论依据。     

顶置凸轮轴式配气机构凸轮接触载荷的研究

针对顶置式凸轮轴配气机构凸轮载荷难以直接测量的问题,提出了一种通过电阻应变片测量摇臂气门端载荷,间接计算凸轮与摇臂滚子之间接触载荷的方法。利用动力学仿真软件ADAMS建立了该配气机构的虚拟样机,求解凸轮载荷,仿真与试验结果基本一致,验证了仿真模型与计算方法的可行性与正确性,并为此类配气机构的研发设计、磨损估算提供了有效参考依据。     

飞轮储能系统E型径向电磁轴承动态工作区分析CSCD

以10 kW·h飞轮储能系统的电磁轴承为对象,分析了E型12极径向电磁轴承的动态载荷特性。通过电磁轴承动态载荷区图,建立了转子不平衡激励载荷与动态载荷区的联系,以提高最大承载能力为目标,合理匹配了电磁轴承磁铁与功率放大器组合。确定了执行器的主要技术参数和转子动平衡精度等级,为磁悬浮储能飞轮系统总体设计、电磁轴承系统设计提供了设计方法和理论依据。     

预负荷空心圆柱滚子轴承承载性能的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对预负荷空心圆柱滚子（HCR）轴承的承载性能进行分析。主要计算预负荷空心圆柱滚子轴承的最底部滚子和次底部滚子的等效应力、接触应力和滚子内圈拉应力的分布情况,分析滚子空心度和过盈量对轴承应力和额定载荷的影响。通过分析和计算得到数据结果为预负荷空心圆柱滚子轴承的进一步优化提供参考依据。     

预负荷空心圆柱滚子轴承承载性能的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对预负荷空心圆柱滚子(HCR)轴承的承载性能进行分析。主要计算预负荷空心圆柱滚子轴承的最底部滚子和次底部滚子的等效应力、接触应力和滚子内圈拉应力的分布情况,分析滚子空心度和过盈量对轴承应力和额定载荷的影响。通过分析和计算得到数据结果为预负荷空心圆柱滚子轴承的进一步优化提供参考依据。     

风力机组偏航变桨轴承载荷分布分析及数值求解

大型风力发电机组偏航和变桨轴承通常采用四点接触球轴承,文章对四点接触球轴承在外载下轴承内部载荷分布进行了详细分析,列出了外载和变形的平衡方程,给出了数值求解的步骤,并用MATLAB编写了求解程序。最后对某型风力发电机组的偏航轴承进行强度校核,为轴承的选型和设计提供依据。     

某中速双燃料机主轴承座强度校核

针对某新型中速双燃料机轴承座,为了评估设计的安全型,首先采用动力学软件进行载荷计算,确定出危险工况.然后采用有限元方法考察了主轴承座和主轴承盖的应力、疲劳以及主轴承盖和主轴承座的接触情况,保证了结构的可靠性,为轴承座的设计研发提供很好的参考.     

某单缸柴油机气缸体辐射噪声的集成化虚拟预测

采用混合多体动力学对某单缸柴油机气缸体与曲柄连杆系统耦合模型进行仿真分析,得到柴油机两个工作循环内气缸体结构上的主轴承、平衡轴轴承及气缸套等部位动态载荷分布。建立气缸体结构有限元分析模型,并利用试验模态验证有限元模型的有效性。将动态载荷施加在对应的气缸体结构有限元模型上,求解得到气缸体结构频率响应特性。最后,利用有限元频率响应的计算结果,采用直接边界元法得到气缸体结构对外声场的辐射噪声功率级及声辐射效率。     

三油楔浮环轴承研究——在旋转动载荷作用下理论分析、计算及试验

本文提出一种新型结构的三油楔浮环轴承,即浮环的外表面为圆柱形而内表面为三油楔。对三油楔浮环轴承在高速旋转动载荷作用下进行了理论分析,探讨计算方法并进行数值计算。同时,对外层和内层油膜的间隙比为1.64和2.25的三油楔浮环轴承和圆柱浮环轴承进行了试验,试验结果与计算结果基本相符。三油楔浮环轴承的工作特性优于圆柱浮环轴承。     

某船用柴油机机体主轴承壁的有限元分析和结构优化

考虑接触滑移模型,选取典型特征工况并耦合映射动力学轴承载荷,开展了轴承孔的变形分析以及结合面的相对滑移和主轴承壁的高周疲劳分析;以此为依据对某直列8缸船用柴油机的机体主轴承壁结构进行了优化设计。结果表明:优化后的主轴承壁的刚度得到明显改善,主轴承孔变形更为均匀,机体和主轴承盖结合面的相对接触滑移得到进一步减小,降低了微动疲劳磨损的风险。     

多孔介质气体润滑轴承气热耦合研究

考虑气体温度梯度对工质物性及轴承热稳定性的影响,以及润滑气体和多孔介质的传热耦合,在满足Darcy定律条件下三维求解雷诺方程,计算了轴承间隙和多孔介质中气体的压力及温度分布。分析了3个给定供给压力(0.5、0.65和0.8 MPa)、3种轴承偏心率(0.2、0.5、0.8)对轴承的承载能力、偏位角及润滑流量的影响,计算结果表明：在不同的轴偏心率下均存在有一段轴承最佳渗透系数范围,表征该范围承载能力最强;偏心率越大,轴承承载能力越高,最佳渗透系数区间也越明显;轴承压缩数越大承载能力也越高;间隙中温度分布不均匀导致轴承承载能力降低,通过调整压力和偏心率增加介质的润滑流量,及时导出摩擦产生热量降低间隙中气膜温度,可使轴承平衡稳定运行。     

内燃机滑动轴承的设计及故障诊断

1　概述内燃机滑动轴承主要包括 :曲轴主轴承、连杆大端轴承、连杆小端轴承、曲轴轴端止推主轴承以及凸轮轴轴承。如图 1所示　　　　　　　　　　图 1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图 2　内燃机轴承受力分析　　作为内燃机主要摩擦副的主轴承、连杆轴承承受着很高的非稳定载荷 ,即动载荷 ,所以 ,内燃机轴承是典型的动载滑动轴承 ,由于内燃机轴承的位置结构受到严格的限制 ,且工作条件恶劣 ,如受内燃机燃烧室高温燃气的影响等 ,因此 ,内燃机轴承在结构和设计方面有许多特殊性。随着内燃机轴承润滑理论及设计计算方法的深入…     

中华人民共和国国家标准——滑动轴承粉末冶金带挡边筒形轴承型式、尺寸与公差

本标准适用于各种机械中一般用途的内径1～60mm的粉末冶金带挡边筒形轴承(以下简称轴承)。 1 轴承型式按下图规定。倒角允许按图中(a)或(b)制造,挡边根部允许按图中(c)、(d)或(e)制造。     

发动机风扇轴承损坏故障分析

BFM1013柴油发动机在匹配某品牌挖掘机初期,发生发动机风扇轴承损坏,导致风扇脱落,将水箱损坏的故障。为解决该问题,对风扇支架进行拆解分析、对风扇轴承的受力进行计算分析,最终确定故障原因:由于选配的深沟球轴承的承载能力不足,无法满足挖掘机的特定使用条件,导致风扇轴承损坏。通过更改设计,采用双列角接触球轴承,提高轴承的承载能力,有效避免了此类故障发生。