双列圆锥滚子轴承拟静力学分析

为了研究风电设备中双列圆锥滚子轴承的拟静力学特性及寿命情况,提出了一种基于坐标向量运算的分析模型,该模型将坐标向量和旋转矩阵应用于传统的拟静力学分析,能够准确、快速得到实际复杂工况下轴承内部载荷分布和轴承疲劳寿命。通过将该模型应用于某型号3 MW风电主轴承,得到了极限载荷工况下圆锥滚子与内、外圈滚道和内圈挡边的接触载荷分布曲线,确定了极限载荷工况中不同倾覆力矩下的圆锥滚子受力曲线,并得到了轴向游隙为-0.25~0.25 mm时,轴承整体寿命变化曲线,确定了最佳寿命时轴向游隙为-0.025 mm。     

NP569484-NP644537 圆锥滚子轴承滚子-滚道凸度有限元分析

圆锥轴承滚子-滚道凸度设计包括轮廓设计和凸度量设计。在通用的对数凸型轮廓基础上,凸度量在滚子和滚道上的分配是一个有待研究的课题。通过计算特定工况下滚子-滚道的接触应力水平,来衡量设计的合理性。以NP569484-NP644537圆锥滚子轴承为例,用正交法分组,将取样轴承的内、外圈以及滚子的凸度分为若干匹配等级,并从中选取数种特征匹配;对各种匹配关系进行有限元分析,在保证有充分的接触长度的同时,接触应力应满足工程条件。     

圆锥滚子轴承滚子/滚道副的脂润滑热成膜性能

考虑圆锥滚子轴承的非等截面属性和脂润滑状态,基于润滑脂Power-law流变模型,结合脂膜能量方程和固体热传导方程,建立轴承滚子与滚道接触的非等温脂润滑模型,分析滚子修形、打滑、歪斜和倾斜等对接触副脂润滑热成膜性能和拖动性能的影响. 结果表明：在未发生倾斜或歪斜时,Lundberg对数母线修形滚子的最小膜厚略大于切交母线修形滚子,而压力峰值略小于切交母线修形滚子. 在考虑温度效应后,脂膜厚度减小,压力峰值增大. 倾斜运动导致滚子主要承载端的脂膜压力和颈缩量增加,膜厚减小,因此滚子修形应考虑倾斜运动的影响;歪斜运动对膜厚和压力分布的影响则相对较小. 滚子/滚道副的脂润滑拖动系数随打滑加剧呈现先增大后减小的趋势.     

圆锥滚子轴承接触应力数值求解与凸度优化

在系统介绍有限长线接触滚动轴承接触应力求解理论的基础上,编制MATLAB求解程序对圆锥滚子轴承的接触应力和变形进行求解,并举例对程序的可行性进行验证。其次,针对工程对数凸度曲线应用于圆锥滚子轴承的凸度优化中出现的滚子小端应力大于大端应力的情况对工程对数曲线进行改进,最后举例进行了验证,结果显示滚子和滚道接触应力沿滚子长度方向的分布更加均匀。     

圆锥滚子轴承内圈挡边与滚子接触处的润滑

挡边与滚子接触情况是影响352226型铁路轴承温升的主要原因之一.在对铁路轴承进行实验研究的基础上,借助SKF公司的经验,从理论上分析了圆锥滚子轴承内圈挡边和滚子接触处的润滑特性,通过对滚子与挡边在不同的接触点所形成的不同的摩擦力矩的特性曲线分析以及对滚子端面与挡边在不同润滑状况时跑合工作温度的试验,得出了滚子与挡边形成弹性流体动力润滑的条件,即圆锥滚子轴承的挡边与滚子接触位置应当保持在内圈挡边的中心.     

材料填充对开槽轴承接触力与润滑性能的影响

轴承滚道界面的润滑状态及接触力对轴承寿命的影响十分显著,为提高圆柱滚子轴承寿命,提出了在轴承外圈开槽填充弹性体的方法。采用有限元法计算了不同槽宽及丁晴橡胶、尼龙1010、硬铝合金和紫铜四种填充材料对轴承内滚道和滚子接触力的影响。在此基础上,建立了考虑圆柱滚子轴承真实表面粗糙度混合润滑数学模型,分析了不同转速下不同填充材料对轴承润滑性能的影响。结果表明：轴承外圈开槽并填充弹性体对轴承的润滑状态和接触力影响显著;最大受载滚子与内滚道的接触力随着填充材料弹性模量的减小而减小,采用丁晴橡胶和尼龙1010填充材料可明显增加滚子接触个数,有效降低接触力。转速的增加会使油膜变厚、摩擦系数、接触载荷比、接触面积比、最大接触应力减小,采用丁晴橡胶填充材料轴承润滑性能最好。     

圆锥滚子轴承动力学仿真分析

圆锥滚子轴承承载能力较高,被广泛应用于齿轮传动和工程机械等领域.基于有限元理论与显式动力学理论,运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,建立考虑筐型保持架的接触碰撞作用下圆锥滚子轴承动力学有限元仿真模型.在径向载荷与轴向预紧载荷的联合作用下,计算分析了不同加载时间段与稳定运转后的圆锥滚子轴承的动态响应和动态应力等结果.结果表明:圆锥滚子轴承的套圈、滚子和筐型保持架都具有类似正弦曲线的线速度运动规律,保持架的运动速度存在一定程度的波动.在启动加速度阶段,圆锥滚子轴承内部具有较大的冲击应力,驱动速度稳定后线性滚子和筐型保持架具有较大的应力波动,从而影响保持架的运动稳定性和疲劳寿命.仿真模型和分析结果较为真实地反映了圆锥滚子轴承的动态特性,以及滚子与筐型保持架之间的动态接触碰撞作用.     

滚道圆度误差作用下交叉滚子轴承的力学性能

考虑滚道圆度误差的作用,研究了交叉滚子轴承的力学性能.建立了考虑滚道圆度的交叉滚子轴承静力学模型,在几何形状与载荷共同约束下得到了轴承旋转精度与载荷分布情况.基于Palmgren-Miner线性累积损伤理论推导了带有滚道圆度误差的交叉滚子轴承的疲劳寿命计算公式.基于上述计算方法,分析了滚道圆度误差对交叉滚子轴承旋转精度...     

滤波减速器转臂轴承混合润滑性能分析

综合考虑滤波减速器转臂轴承的载荷、接触几何、真实表面粗糙度等因素的影响,建立了转臂轴承的混合润滑数值分析模型,分析了额定工况和不同转速、温度下轴承接触区的油膜比厚、接触载荷比和下表面应力等参数,并在此基础上探讨了沟曲率半径和表面粗糙度对转臂轴承混合润滑特性的影响。结果表明：提高转速可使接触区由边界润滑进入全膜润滑,润滑性能改善;环境温度升高将导致润滑剂粘度下降,致使润滑状态恶化,下表面应力增大;内沟曲率半径增加导致内滚道接触区下表面应力增大,油膜比厚先减后增再单调递减;外沟曲率半径增加导致外滚道接触区下表面应力持续增大,油膜比厚先略有上升后一直减小;减小表面粗糙度改善界面润滑状态,但过小时并不能减少干接触,反而还会增加下表面应力和提高加工成本。     

滚动轴承接触问题的罚有限元分析

用罚有限元法分析了圆柱滚子轴承的接触非线性问题，应用所编程序计算出了有间隙圆柱滚子轴承的接触区与接触压力分布，所得结果同相应的实验结果较为一致，从而为进行轴承强度计算和优化设计提供了一种可靠的数值方法。     

高速滚珠丝杠副非赫兹接触应力计算

在滚珠丝杠副运动过程中,滚珠与滚道之间的摩擦和磨损导致滚珠丝杠副精度衰退,降低其精度保持性.针对高速滚珠丝杠副螺旋线滚道接触区域的非对称性,采用传统的赫兹接触理论对丝杠和螺母滚道接触几何形状和关系的计算存在较大误差,提出了一种基于最小余能原理对高速滚珠丝杠副滚珠与滚道之间的法向接触应力进行分析计算的方法.首先,基于Fr...     

牙轮钻头轴承力学分析系统的构筑——滚动轴承滚子接触应力分析

本文就三牙轮钻头滚动轴承滚子与外圈之间的接触应力进行了详细的分析,得出各种类型轴承滚子的接触应力分析情况。     

内外圈油沟几何尺寸对轴承等效应力和最大正交剪切应力的影响

针对如何选择合适的轴箱轴承油沟尺寸的问题,文章利用HyperMesh软件根据轴箱轴承径向载荷分布情况建立了轴承有限元模型,通过有限元法分析轴承油沟在滚道方向的尺寸L（L为1.2、1.5、1.8、2.1、2.4和2.7 mm）对轴承Von Mises应力和最大正交剪切应力的影响。结果表明:轴承油沟在滚道方向的尺寸L变化时轴承各部分的Von Mises应力变化范围和变化率均不相同;L为2.1 mm左右时既可以提供润滑,减少磨损,同时又能够降低轴承各部分的Von Mises应力;轴承内圈的最大正交剪切应力明显高于轴承外圈和滚子的最大正交剪切应力;L为2.1 mm时可最大程度降低轴承的最大正交剪切应力,提高轴承的疲劳寿命。     

基于ANSYS的履带式装甲车悬挂装置滚针轴承的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS,建立了某车辆悬挂装置中的滚针轴承三维模型并对其进行静力学接触分析,得出了轴承承载过程中的应力和变形趋势,及接触应力的变化规律.并改进与轴承相接触的套筒的结构,设置减载槽,消除了在滚针两端出现的"边缘效应".     

凸凹接触式行星滚柱丝杠的啮合承载特性

为提高行星滚柱丝杠的承载能力,分析优化行星滚柱丝杠的螺纹牙型,提出一种基于凸凹接触的啮合方式。设计凹圆弧的丝杠和螺母牙型轮廓,基于空间啮合理论推导螺纹曲面方程、空间啮合方程,并基于赫兹接触理论和变形协调方程建立负载分布模型;采用数值计算的方法对啮合点位置、轴向间隙和接触应力进行求解,系统揭示了牙侧角、螺距等参数对啮合点位置、轴向间隙和负载分布的影响规律,并对比分析标准式和凸凹式行星滚柱丝杠的接触应力。结果表明:牙侧角对轴向间隙的影响最大,丝杠和螺母的凹圆弧半径变化对接触点位置和轴向间隙几乎没有影响,但对承载能力影响十分明显;与标准式相比,凸凹接触式行星滚柱丝杠的承载能力有较大的提高,丝杠和螺母凹圆弧半径越小承载能力提高越明显。本研究为研制高承载、高使用寿命的行星滚柱丝杠提供了优化设计和分析的依据。     

轧机轴承偏载下的有限元分析研究

实际工作中的轧钢机械工作辊既承受径向力，同时又受轴向力的作用，因此，轧机工作辊用轴承在不同偏载程度下，轴承套圈与滚子将有不同的接触应力表现。章运用ANSYS有限元分析软件，建立了ANSYS有限元分析模型，分析了实际工作中的轴承套圈与滚子的接触状态。通过对均布载荷和三种不同偏载情况下的有限元模型的计算分析，得到了偏载下滚子沿轴向方向的接触应力分布的偏载效应规律，以及当倾斜程度不同时，接触应力变化与载荷变化之间呈非线性规律；在进行轧机轴承设计、制造及使用时，必须考虑偏载的影响。中还指出，关于较大偏载状况的滚子接触应力分布规律的研究，对滚子母线进行合理修形具有参考价值。     

高阶密切滚动轴承

为了减少重载滚动轴承的接触应力,改善高速轴承的散热问题,避免张紧轮轴承的偏摆,将高阶密切方法应用到轴承设计之中。通过改变滚道形状,用高阶密切曲线代替圆弧形滚道,从而提高了轴承的接触强度,改善了散热,减少了晃动,提高了滚动轴承性能和使用寿命。研究表明,高阶密切方法用在轴承上是可行的。     

滚滑轴承螺旋弹性圆柱滚子承载性能分析

为了降低轴承部件接触产生的应力,通过ABAQUS建立有限元分析模型,分析滚滑轴承的结构与受力情况。对比了普通圆柱滚子、空心圆柱滚子和5种螺旋弹性圆柱滚子与轴承内圈接触产生的接触应力和Von Mises应力。结果表明:滚滑轴承采用螺旋弹性圆柱滚子能获得更好的承载性能;并得出了该滚子的接触应力和Von Mises应力随其螺旋圈之间间隙或螺距的增大而增大的结论。     

单牙轮钻头轴承接触应力分析

采用Pro／M分析软件，利用接触问题的有限元法，对单牙轮钻头轴承内接触受力做了进一步的分析和研究。对轴承内应力的分布，轴向栽荷与径向载荷的关系，钻头结构参数、钻压与接触应力和接触面积的关系作了论述，得出了轴颈上接触应力的分布规律曲线，提出了轴承设计应注意的问题。