薄壁四点接触球轴承接触问题有限元分析

基于Ansys有限元软件,提出薄壁四点接触球轴承的逐级梯度细化接触区域的单元网格划分方法。建立等截面薄壁四点接触球轴承1/2单个滚动体与套圈及整个轴承有限元模型。计算分析了网格单元尺寸对四点接触球轴承接触特性的计算精度影响,求解整个轴承有限元模型在静径向力下的载荷分布规律,获得了薄壁四点接触球轴承较为精确的椭圆接触区域形状和四点接触状态。研究表明:对于接触特性计算,网格划分单元尺寸近似于接触椭圆短半轴的50%时便可以得到较精确计算结果,对于薄壁四点接触球轴承,钢球与内、外圈滚道的接触应力、等效应力和接触变形与径向载荷呈非线性递增关系,接触应力大小和载荷分布的计算结果与赫兹接触理论计算值具有较好的一致性。计算结果较为精确的模拟了薄壁四点接触球轴承的接触特性和载荷分布规律。     

四点接触球轴承摩擦力矩特性分析

介绍了2种四点接触球轴承的摩擦力矩理论计算模型,采用不同模型计算同型号的轴承,对比分析可知,造成计算值差异的关键因素在于是否考虑轴承内部的几何结构参数。在考虑几何结构参数的计算模型中,影响最突出的是轴承实际接触角。还分析了加工精度对四点接触球轴承的实际接触角及其摩擦力矩的影响,并通过试验进行了验证。     

特大型四点接触球轴承

本文介绍用于“远望号”大型测量船中的特大型四点接触球轴承的结构特点、主要技术参数及制造特点。轴承外径5.45米，重量3.5吨，外垂圈齿数543个，模数10。附图1幅。     

特大型四点接触球轴承及双列角接触球轴承轴向游隙的检测

针对目前四点球轴承及双列角接触球轴承轴向游隙检测误差较大且效率较低的问题,采用了一种新的检测方法。新方法操作简便,提高了生产效率及检测准确性,也降低了生产成本。     

四点接触向心推力球轴承

一、概述 近代空间技术的迅速发展,给轴承行业提出了各种各样的、不容回避的课题。各种特殊轴承,如耐高温轴承、耐低温轴承、高速轴承、防磁轴承、微摩擦力矩轴承、超精密轴承、抗放射性轴承、耐蚀轴承等相继问世。就滚动轴承的结构而论,以多点接触代替两点接触是主要的变革趋势之一,特别是     

面向典型工况的四点接触球轴承接触状态分析

四点接触球轴承在实际服役环境下易出现三点、四点接触现象,复杂时变的接触特征导致其建模分析及试验研究的难度较大。首先,建立四点接触球轴承力学模型,对其接触受力及运动状态进行分析;然后,利用刚体动力学分析轴承各零件之间的瞬态几何关系;最后,利用赫兹接触和润滑理论建立力学模型,通过GSTIFF I3求解器获取轴承组件在各个时刻相互之间作用所产生的状态信息,从而得到四点接触球轴承的多点接触特征。基于上述模型开展了转速、径向载荷等工况参数对四点接触球轴承动态接触的影响分析,结果表明：当转速较高时,轴承在离心力的作用下容易出现三点接触现象,副接触对的接触力随着转速的提高而逐渐增加;当径向载荷与轴向载荷比值增加到一定程度时,轴承易出现四点接触现象。     

薄壁四点接触球轴承-腕部关节系统接触动力学分析

在机器人实际工况中,针对含有薄壁四点接触球轴承的机器人腕部关节系统的运动稳定性问题,对腕部系统模型进行了简化设计和仿真研究。在考虑薄壁结构的弹性变形和动态接触作用耦合影响的基础上,建立了刚柔耦合工业机器人腕部关节系统模型,分析了不同受载工况和正反转驱动下的变形规律和动态特性。首先,基于多体动力学和Hertz接触理论,设计了包含薄壁四点接触球轴承和中空轴及基座的腕部关节系统刚柔耦合接触动力学仿真模型;然后,考虑薄壁中空轴、基座、轴承套圈和保持架的结构弹性变形、钢球和套圈滚道、保持架的动态接触作用,研究了机器人腕部关节系统两种实际工况对保持架和钢球角速度、保持架和薄壁基座振动位移、钢球与套圈的动态接触力的影响;最后,计算分析了两种工况下腕部关节系统的动态载荷规律和振动响应特性。研究结果表明：在相对较大的径向载荷作用下,保持架和钢球会出现打滑现象,速度呈现周期波动,保持架和基座具有更好的运动稳定性,其薄壁轴承内部载荷降低,主副接触对均承担联合载荷,轴承内部载荷稳定性也更好。该仿真模型及结果可以为薄壁腕部关节系统的动力学分析与设计提供参考。     

四点接触球轴承保持架的改进

针对四点接触球轴承（QJ、QJF型）实体保持架在使用过程中因锁球口磨损而掉球现象，对该保持架进行了改进设计。实体保持架一侧面加工成兜孔。QJF型在兜孔的中部外径加工一凸台锁住钢球，QJ型在内径加工-凸台，钢球从侧面装入兜孔，保持架端盖同保持架用铆钉铆合在一起，保持架由钢球引导，经用户使用拆装轴承不再发生掉球现象。     

四点接触球轴承沟道超精研方法研究

通过对超精研机控制方法、支承方式、油石压力点、油石材料等的调整和改进,找出了四点接触球轴承沟道超精研方法。     

特大型双排四点接触球轴承承载能力的研究

给出特大型双排四点接触球轴承承载曲线的精确计算方法。绘制其静承载曲面,并对精确静承载曲线及简化静承载曲线进行比较。分析轴承游隙、沟曲率半径系数及原始接触角对静承载曲线的影响。结果表明:随着轴承负游隙绝对值的增大,轴承所能承受的最大倾覆力矩增大,最大轴向力减小。游隙在–0.2~0 mm范围内取值,对轴承承载能力的影响较小。沟曲率半径系数对轴承承载能力影响较大,随着轴承沟曲率半径系数的增大,轴承静承载能力减小。随径向力增加,轴承承载能力随接触角增大先增大后减小。     

四点接触球轴承轴向刚度的测量

阐述了四点接触球轴承的工作机理,提出利用数控机床的微进给控制加载的方法,对四点接触球轴承轴向刚度进行精密测量,分析了影响测量精度的主要原因,介绍了测试过程中的主要技术措施。通过实测得到某型号四点接触球轴承的轴向刚度曲线,为其实际应用提供科学依据,该方法对其他复杂零件的轴向刚度测量,具有工程参考价值。     

四点接触球轴承冲压保持架的制造

简述了四点接触球轴承保持架的加工工艺和保持架毛坯外径展开尺寸的经验计算公式。介绍了保持架成形模的特点及工作原理。生产实践表明．保持架的工艺设计合理，模具成形精度高，加工质量稳定。附图4幅。     

四点接触球轴承内圈沟位置测量方法

通过对四点接触球轴承内圈沟道测量方法的分析验证,设计了适用于生产现场的测量方法,可有效控制内圈沟道的位置精度,为产品质量的控制提供参考。     

四点接触球轴承保持架结构的改进

针对四点接触球轴承保持架壁厚较薄、强度不高的缺点，改进保持架结构增大其中部外径；壁厚增加、强度提高有利于提高轴承可靠性与使用寿命。     

等截面四点接触球轴承承载能力分析

等截面四点接触球轴承是工业设备中核心部件之一,实现两部件之间的载荷传递和相对运转,较高的使用频率、冲击载荷、材料的原始缺陷等极易造成薄壁四点接触球轴承损伤,影响工业设备工作精度和效率。通过赫兹接触理论进行接触应力和接触面积的理论分析,获得滚动体与滚道接触区域接触应力和接触面积的解析解。建立滚动体与滚道接触有限元验证模型,通过与赫兹接触理论进行对比,验证数值模型的有效性。最后,运用验证过的滚动体与滚道接触有限元模型对滚动体与滚道接触区域承载能力进行分析。本文的研究有利于提高工业设备等截面四点接触球轴承承载能力的计算精度,为等截面四点接触球轴承的研发设计和优化设计提供可靠的手段和依据。     

基于赫兹理论的大型负游隙四点接触球轴承的接触分析

给出了用赫兹接触理论对大型负游隙四点接触球轴承进行接触分析的方法,并以3-645K转盘轴承为例,计算空载时不同负游隙下钢球与内、外圈滚道之间的法向接触压力.结果表明:轴承4个接触点处的接触载荷随负游隙绝对值的增大而增大,负游隙的微小变化对接触力的影响很大.     

负游隙四点接触球轴承的刚度计算

分析了负游隙四点接触球轴承分别承受纯径向和纯轴向载荷时的载荷分布,根据Hertz理论的载荷与变形关系,推导出了负游隙四点接触球轴承径向和轴向刚度的计算公式,以QJ1830轴承为例进行了分析计算,并对正、负游隙时轴承的刚度进行了对比,结果显示负游隙时轴承的径向和轴向刚度均得到提高。     

四点接触球轴承的轴向游隙分体测量

把轴承游隙计算和零件测量相统一,把轴向游隙以公差的形式加到滚道上,增加合套率。同时介绍了分体测量抽向游隙的方法。     

四点接触球轴承沟道加工与测量方法探讨

在切入磨床安装仪表,实现桃形沟道磨削砂轮的精确修整,并用千分尺及辅具测量桃形沟道尺寸及精度,对四点接触球轴承设计游隙测量辅具。实践证明,以上方法行之有效,方便生产,确保质量要求。     

特大型负游隙四点接触球轴承接触应力分析

给出了特大型负游隙四点接触球轴承接触点处应力分布的分析方法,并计算了某型号转盘轴承在空载时不同负游隙下球与内外圈之间的接触应力和接触区面积.结果表明:空载时,负游隙轴承发生四点接触,四点处接触面积近似相等,接触应力分布近似一样,内圈受到的接触应力略大于外圈.负游隙绝对值越大,接触区面积越大,接触应力也越大.可以通过增大负游隙绝对值来提高轴承摩擦力矩.