轿车轮毂轴承外部载荷计算方法及其特性

采用基于轿车线性化刚体运动的稳态转弯模型对轮毂轴承外部载荷进行推导计算,进而对轴承外部载荷的特性进行了分析。结果表明,轮毂轴承径向外部载荷与轿车侧向加速度呈线性关系,轴向外部载荷与侧向加速度呈二次非线性关系。在绝大部分行驶里程范围内,轮毂轴承轴向外部载荷对侧向加速度的绝对变化率恒大于径向外部载荷对侧向加速度的绝对变化率。侧向加速度显著影响轮毂轴承外部载荷,其对轴向外部载荷的影响显著程度高于径向外部载荷。     

基于沟道综合位置的轮毂轴承轴向游隙评价方法

基于第3代轮毂轴承单元结构与轴向游隙经典计算模型,提出了基于沟道轴向综合位置变差的轴向游隙计算模型,并用513089型轮毂轴承单元的相应数据进行验证。计算机仿真结果与理论计算结果相吻合,表明该模型可以用于轮毂轴承智能装配。     

交叉滚子转盘轴承静载荷计算方法

根据滚子接触受力和变形的关系,推出交叉滚子转盘轴承承受力矩的计算表达式.在误差允许范围内,通过积分简化解出力矩计算的解析解.在轴承承受力矩和轴向力联合载荷的情况下,给出静轴向载荷-力矩图.整个过程简化了原交叉滚子转盘轴承的静载荷受力分析.     

轿车轮毂双列圆锥滚子轴承工作游隙的计算

依据轿车轮毂双列圆锥滚子轴承实际的装配条件及工况条件,考虑装配过盈量、工作温度及轴向预紧力等对轴承内部游隙的影响,分析并完善了受力套圈的基本位移方程,给出了实际工况下轿车轮毂双列圆锥滚子轴承内部工作游隙的理论计算方法。     

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。     

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.     

某型液压泵轴尾轴承改进设计与寿命分析

该文根据某型航空液压泵的轴尾轴承的故障情况,采用ANSYS对所使用的轴承进行受力分析及优化设计。根据不同工况对轴承进行不同轴向力、径向力载荷下的寿命对比分析计算,经试验验证,改进后轴承的使用寿命得到了很大提高。     

第3代轮毂轴承单元轴向游隙影响因素的正交试验

利用正交试验法分析沟位置差、径向游隙、配合过盈量及锁紧力矩等参数对轮毂轴承单元轴向游隙的影响,给出了沟位置差和径向游隙值的控制范围,可为第3代汽车轮毂轴承单元的装配及零配件工艺的优化提供数据支持。     

计入轴承工作条件的轴-轴承系统动力学行为分析

以轴-深沟球轴承系统为研究对象,在揭示深沟球轴承反力与轴颈中心位移之间关系的基础上,采用ADAMS动力学仿真软件研究轴-轴承系统的动力学行为,着重讨论了深沟球轴承轴向力、滚动体离心力以及轴承径向间隙等因素对轴-轴承系统动力学行为的影响。结果表明:轴向力作用对轴承起预紧作用,改变了轴-轴承系统的幅频特性,轴承轴颈中心径向位移与轴向力关系为非线性减函数关系;轴承转速增加,滚动体离心力增加,轴承支承刚度下降,轴承轴颈中心径向位移响应峰值增加;轴承间隙与轴承轴颈中心径向位移响应峰值为近似线性关系。     

轮毂轴承单元接触应力的数值计算与分析

导出了详细描述球轴承轮毂单元接触应力变化的3自由度数学模型,在此基础上以某第2代球轴承轮毂单元为例,采用DFP算法,完成了不同载荷作用下轮毂轴承单元接触应力的数值计算,并对接触应力计算结果和径向、轴向承载能力进行了分析和探讨,给出了载荷对接触应力的影响规律和有关建议。     

第三代轮毂轴承游隙的分析与检测

为解决第三代轮毂轴承负游隙难以直接获取的问题,将第三代轮毂轴承游隙的间接测量方法与角接触球轴承轴向载荷-位移关系相结合,开展了轮毂轴承游隙与预紧力的分析,建立了卸载力与预紧力之间的关系,提出了装配件和装车件状态下轮毂轴承游隙的计算方法;在利用加载机构模拟锁紧力的基础上,设计了一种能应用于三代驱动和非驱动轮毂轴承的游隙检测方法以获取轮毂轴承游隙.研究结果表明,第三代轮毂轴承的卸载力与预紧力之间存在线性关系,不同初始游隙的轴承在相同锁紧力矩下导致的轴向位移趋于一致.     

轴铆自转速度和进给速度对轮毂轴承性能的影响

采用弹塑性有限元法对轮毂轴承轴铆成形过程进行研究。分析了轴铆接过程铆头的梅花运动规律,将铆头作为刚体处理,在仿真中实现轴向平移和平面梅花状复合运动,同时提高了计算精度和计算效率。对轮毂轴和内圈材料进行试验,确定了轮毂轴材料的弹塑性本构关系。研究不同自转速度与进给速度条件对轮毂轴承性能的影响,对梅花状加载轨迹的轴铆成形进行了应力应变分析。结果表明：随着铆头自转速度的提高,轮毂轴承预紧力先增大后趋于稳定,铆头的自转速度增至516 r/min后内圈径向变形达到峰值;当进给速度在某一范围内变化时,预紧力和内圈径向变形会出现峰谷值;提高自转速度或降低进给速度都能减小铆接力,铆接机振动减小,提高成形质量。     

双轮式抛投机器人仿富勒烯轮毂结构设计

为了提高双轮式抛投机器人的全向抗冲击性能,提出了一种仿富勒烯张拉式轮毂结构及其优化方法。首先,根据C₆₀的几何特点及正二十面体被截取顶角后的截取比例λ建立模型,利用直接刚度矩阵法对模型进行受力分析,给出了最优截取比例λ。然后,以张拉结构为载荷分布优化单元对C₆₀结构载荷分布进行优化,并对其静力学性能进行了ABAQUS仿真分析,最后将其与同质量的条幅式、轮辐式以及球壳式轮毂结构进行对比。仿真结果表明:所提出的仿C₆₀张拉结构轮毂具有较好的强度及刚度特性,整体承载性能较优;具有较好的承载与散力特性,应力分布较为均匀;同时具有较好的承载全向性,结构受力整体性好且不易失稳,从而验证了所设计结构的有效性。     

轿车轮毂轴承载荷分布数值求解与分析

在考虑接触角的变化和轴向预载荷影响的前提下,基于静力学分析方法建立两自由度的数学模型,介绍了精确求解轿车轮毂轴承载荷分布的数值方法,同时系统分析了侧向加速度和轴向预载荷对载荷分布的影响.轮毂轴承在合适的轴向预载荷状态下工作,可以获得最大的疲劳寿命.     

十辐Y字型轮毂铝合金车轮设计及有限元分析

设计了一种十辐Y字型轮毂车轮并运用SolidWorks建立三维模型,分析并计算车轮的受力情况作为边界条件,将模型简化后导入ANSYS Workbench,利用CAE分析技术对轮毂的整体结构、强度等方面进行了研究。经过载荷计算和有限元分析发现轮辐根部的连接处是最容易出现疲劳的部位,其次是螺栓孔和中心孔由于在转动过程中经常受预紧力和弯矩也很容易出现疲劳。在改进轮毂结构时,可以在螺栓孔之间安置径向加强筋或者增加轮辐的厚度来提高轮毂的疲劳寿命,经分析验证了该设计方案的可行性。为后续的进一步优化改进及模态分析、疲劳分析提供参考。     

主轴的静刚度计算与检测

对主轴单元的径向刚度进行了理论分析,基于赫兹理论计算了支撑主轴的角接触球轴承和精密双列圆柱滚子轴承的刚度,建立主轴轴承-转子系统的有限元模型,进行了有限元分析。同时,对主轴的静刚度进行检测,对检测数据进行处理与分析,得到主轴的静刚度值。试验结果表明：主轴的理论刚度计算与有限元分析方法具有可行性,与检测的结果基本一致,为研究主轴的静刚度提供了理论支撑。     

高速主轴离心膨胀及对轴承动态特性的影响

以高速主轴系统为对象,将主轴转子和轴承内圈分别等效为等截面梁和空心圆盘,计算离心力作用下主轴转子和轴承内圈的径向弹性变形,并分析主轴转子与轴承连接状态随转速升高的变化趋势。考虑旋转部件的离心膨胀变形,建立高速主轴轴承动力学模型并进行试验验证。在此基础上,研究离心效应对主轴轴承径向预紧状态的影响,揭示高速主轴轴承动态特性随转速的变化规律。研究结果表明,离心力引起的径向膨胀变形使滚动体与轴承内、外圈之间的接触角减小,接触力增加。主轴轴承的轴向刚度和径向刚度均随转速的升高而降低。轴承内圈的离心膨胀变形对轴承轴向刚度的影响可以忽略不计,而能在一定程度上提高轴承的径向刚度。     

水轮发电机组主轴系统非线性动力学问题的计算分析

以三峡工程为背景,建立了水轮发电机组主轴系统动力摆度计算的非线性模型,提出了主轴系统共振频率和共振转速的计算方法,该方法充分考虑了主轴支承边界条件和有关载荷方面的特点,特别是考虑了由于主轴的垂直安装引起的油膜力的非线性,计算了一台240MW的水轮发电机组的主轴摆度,它与现场实测值吻合良好。     

Vibration from a shaft-bearing-plate system due to an axial excitation of helical gears

In this paper, a simplified model is studied to predict analytically the vibration from the helical gear system due to an axial excitation of helical gears. The simplified model describes gear, shaft, bearing, and housing. In order to obtain the axial force of helical gears, the mesh stiffness is calculated in the load deflection relation. The axial force is obtained from the solution of the equation of motion, using the mesh stiffness. It is used as a longitudinal excitation of the shaft, which in turn drives the gear housing through the bearing. In this study, the shaft is modeled as a rod, while the bearing is modeled as a parallel spring and damper only supporting longitudinal forces. The gear housing is modeled as a clamped circular plate with viscous damping. For the modeling of this system, transfer matrices for the rod and bearing are used, using a spectral method with four pole parameters. The model is validated by finite element analysis. Using the model, parameter studies are carried out. As a result, the linearized dynamic shaft force due to the gear excitation in the frequency domain was proposed. Out-of-plan displacement from the forced vibrating circular plate and the renewed mode normalization constant of the circular plate were also proposed. In order to control the axial vibration of the helical gear system, the plate was more important than the shaft and the bearing. Finally, the effect of the dominant design parameters for the gear system can be investigated by this model.     

防爆风机主轴单元静、动态特性分析

采用有限元分析方法,根据防爆风机工作情况及主轴单元结构建立了主轴单元的三维计算模型,运用ANSYS软件,对主轴单元结构和静、动态特性进行了计算,具体包括主轴在载荷作用下所受的应力、产生的变形、各阶固有频率和振型、临界转速等,为优化主轴结构和改善主轴的动静态特性提供理论依据.根据振动测试原理,建立了主轴单元的动态测试系统,对主轴单元进行试验模态分析.通过采集系统输入与输出信号,经参数识别而获得试验模态参数.将理论计算与试验结果相比较,结果表明,所建立的模型是有效的.文中对数据进行了分析,提出了改进主轴结构的建议.