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。     

轴向定位预紧轴承刚度计算

研究轴向定位预紧状态下角接触轴承和圆锥滚子轴承的刚度计算方法．首先,由轴向载荷作用下轴承内外圈相对位移及力平衡关系,推导角接触轴承和圆锥滚子轴承的轴向刚度计算公式;其次,由轴向定位预紧轴承受径向载荷时各滚动体的变形,推导出此二类轴承的径向刚度计算公式;并且,经合理近似给出上述径、轴向刚度公式的简便计算公式;最后,将公式的计算结果同实验数据作对比,表明公式的误差较小,可以实际应用．     

基于ALK-MCS算法的航空发动机轴承可靠性分析

作为航空发动机的关键部件,主轴圆柱滚子轴承的可靠性水平直接影响航空发动机性能的稳定性与服役的安全性,因此准确分析主轴圆柱滚子轴承的可靠性至关重要。然而,圆柱滚子轴承的失效行为复杂,其可靠性分析中的功能函数呈现高度非线性且无法给出显式表达,此时使用代理模型近似构建圆柱滚子轴承的功能函数是一种行之有效的方法。将蒙特卡洛模拟法(MCS)和Kriging代理模型相结合,提出了基于主动学习Kriging(ALK)的ALK-MCS算法,并将该算法应用于某型号航空发动机主轴圆柱滚子轴承的可靠性分析。首先,建立圆柱滚子轴承的三维模型,其次对圆柱滚子轴承进行有限元仿真,最后基于ALK-MCS算法对其进行可靠性分析。结果表明ALK-MCS算法计算效率高,显著减少了圆柱滚子轴承的仿真次数,所得到的可靠性分析结果可为实际工程中的决策者提供参考。     

汽车轮毂轴承的两类剥落失效分析

通过对６００套失效汽车轮毂轴承宏观特征分析统计和ＳＥＭ研究发现,汽车轮毂轴承的表面剥落有两种典型形式,一种为轴向扩展性片状剥落,另一种为周向等间距条状剥落,结合汽车轮毂轴承的结构特点及其在汽车运行过程中动力学特征,提出也这两种表面失效的机理模型,认为轴承工作游隙过大是造成汽车轮毂轴承轴向扩展性片状剥落的主要原因,而运转过程中的微动损伤以及运转过程中轴向冲击是造成周向等间距条状剥落的主要原因,优化轴承游隙并对滚动体进行合理鼓形修正可以减少轴向扩展性片状剥落,增强横向减振能力并减小轴承轴向游隙可以降低周向等间距条状剥落。     

反向式行星滚柱丝杠承载分布及寿命分析

反向式行星滚柱丝杠是一种承载能力强,精度高、寿命长的直线传动机构。目前国内外对该机构的研究较少且不能综合分析不同承载条件下各结构参数对载荷分布及疲劳寿命的影响。因此,作者建立了其载荷分布、轴向变形和寿命的计算模型。在柱面坐标系中分别建立丝杠、滚柱和螺母的曲面方程;利用曲面啮合理论求出IPRS一个节距内滚柱分别与丝杠和螺母的啮合点;依据曲面方程和啮合点位置,利用赫兹接触理论建立啮合面接触变形的精确计算方式。根据赫兹变形、组件轴向变形及螺牙变形的几何关系建立载荷分布计算模型,并依据该模型得出特定参数下IPRS承载端的轴向变变形;依据求出的载荷分布、基于Lundberg-Palmgren方程建立寿命评估模型。将承载端轴向变形计算结果与实验数据对比,验证了该模型的准确性。针对关键参数于IPRS性能的影响进行分析,结果表明：载荷分布主要受螺牙数目、滚柱数目和螺旋角的影响,偏载率随着三者增加而增大;轴向刚度受滚柱数目、螺牙数目、螺旋角和螺母外径影响较大,其随滚柱数目和螺母外径的增大而增大,随螺牙数目和螺旋角的增大先增大后减小;接触疲劳寿命受滚柱数目、牙型半径、螺牙数目和接触角影响较大,其随着滚柱数目、牙型半径、螺牙数目的增大而增大,随着接触角的增大而减小。     

Material analysis of the fatigue mechanism of rollers in tapered roller bearings

Rolling contact fatigue is the main failure mechanism of tapered roller bearings. This study investigated the fatigue mechanism of rollers in a tapered roller bearing that failed in a run-to-failure test. Roller microstructure and crack morphology were investigated through scanning electron microscopy. A microhardness test was performed to investigate the strain hardening of the roller material induced by rolling contact fatigue. Results showed that microcavities and holes are important influential factors of crack initiation and propagation. Crack propagation angle affects crack morphology and propagation mode. Material strain hardening accelerates crack growth. Furthermore, roller misalignment causes uneven hardenability and severe damage to roller ends.     

汽车链发动机总成试验及磨损特性

通过汽车发动机总成试验,研究了汽车链的磨损机制和磨损伸长率,分析了销轴和套筒磨损表面的微观形貌和滚子材料的金相组织,探讨了汽车链主要零件的塑性变形和磨损表面的循环特性,并通过联结牢固度的压出力试验阐述了汽车链过盈配合表面的微动磨损现象及其原因。结果表明,销轴和套筒磨损表面的磨损机制以疲劳磨损为主,同时伴有磨粒磨损和粘着磨损;经过3000 h高速试验,链板和滚子产生了以往少见的较大塑性变形,滚子磨损表面产生了循环硬化,并且过盈配合表面产生了严重的微动磨损。     

高速滚子轴承运动学与弹流理论的耦合分析

提出了研究高速圆柱滚子轴承的运动学性能和耦合弹性流体动力润滑理论（简称弹流理论）的分析方法，直接采用弹流理论计算滚动体与轴承套图接触区的油膜厚度、油膜动压力及润滑剂牵引力，并在此基础上分析了不同工况条件下轴承的各运动零件的运动情况，所获得的分析结果得到了实验的支持。     

胶印机供墨系统中两墨辊运动的动力学仿真

为研究胶印机供墨系统中两墨辊间的接触力和初始接触碰撞速度对墨辊应力和变形的影响,对硬质墨斗辊和软质传墨辊进行有限元动力学分析仿真。首先,利用UG对摆墨机构进行运动仿真分析得到传墨辊与墨斗辊接触时刻的速度值。然后,联合仿真软件ANSYS Workbench与LS-DYNA对两墨辊的运动进行数值模拟仿真。仿真结果表明：传墨辊的最大等效应力出现在接触区域的边界位置,即中心接触区域的两侧,传墨辊周向区域的等效应力值出现双峰值;初始速度对传墨辊的变形量影响较大,初始接触力对传墨辊上最大等效应力值的影响较大。     

Study of Mechanical Model During Power Spinning Simulation of Cylindrical Workpiece

0rmCroNInrecentyears,t`iththedevelopment0fc0mputertechniqUeandtheapplicationofFEMinplasticdef0nna-tion,manysch0laretrytostudyPOwrspirininghycoInbingthetWotechniqUes.SOmanymechanicalm0delsforsimu-lationare.i,.d[l~3].ThesemedelsaresimplifiedhecauseofthecomPlexity0fP0werspirming.Forexample,thespacecurveswhichcodrigUratethec0nt0ur0fthedeformedzonearereplacedbylinesandtLhecontactzoneissimpli-fiedasaplane.Thesesimplificationswillresultinspacerestrictionermrfromtheactualsituationandreducingcal…     

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。     

两墨辊对滚过程中相邻墨区间的影响

对两墨辊的对滚转动进行了模拟仿真分析,旨在研究相邻墨区之间的相互作用,以及主动辊的串动对油墨流动特性的影响.为此,以相邻5个墨区进行仿真分析.对中间墨区墨量等于、小于和大于相邻墨区3种情况下墨辊的对滚转动模拟仿真,以对比分析相邻墨区对中间墨区的影响.分析得出,在两墨辊对滚转动的过程中,相邻墨区之间相互作用,使得墨辊上油墨流场的压力、轴向速度、墨层厚度都受到影响.对主动辊有轴向串动时,分析中间墨区的压力、轴向速度、墨层厚度可知,主动辊的串动增大了相邻墨区之间的相互影响.     

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。     

VC辊平整机板形调控性能的研究

以某厂连续退火平整机为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立VC辊系静力学仿真模型,并研究了弯辊力、VC辊油压、轧辊辊径和辊套厚度对连续退火平整机板形控制能力的影响。结果表明,无论内、外弯辊如何配合,都不能达到只改变四次凸度的目的,不可能只通过内、外弯辊的配合来消除高次浪形;外弯辊的调控功效比内弯辊增大42%;VC辊油压的调控效果主要体现在二次凸度的改变上,改变油压后对四次凸度的影响不大;当VC辊承载时,油压不能始终保持辊套向外涨,承载时辊套可能发生反弯,向芯辊内凹陷;与大辊径相比,小辊径弯辊和油压的调控效果会增加,但辊缝横向刚度会降低;辊套壁厚的减小会使VC辊油压的调控能力有所提高。     

Precision forming machine with rolling plate cross wedge rolling

Roller cross wedge rolling (CWR) machines have high rigidity, but sector dies are difficult to process. Plate CWR machines have low rigidity and need large floor space, but plate dies are easy to process. Neither roller CWR machine nor plate CWR machine can produce larger workpieces. Based on the above conclusions, this paper presents the mechanical principle of the precision forming machine with rolling plate CWR. Then, its design principle and machine construction are presented. There are a top press roller above the upper sliding plate and a bottom press roller under the lower sliding plate. The press rollers make rolling contact with the sliding plates. The plate dies are mounted on the upper and lower sliding plates, respectively. Furthermore, the axes of both press rollers and centerline of workpiece always keep in the identical vertical plane during forming process. These make the machine retain advantages of high rigidity for roller CWR machine and simpleness of manufacturing dies for plate CWR machine, and abandon defects of poor rigidity for plate CWR machine and difficulty of manufacturing dies for roller CWR machine. Moreover, the machine can produce larger workpieces.     

圆柱滚子轴承游隙与寿命关系

通过圆柱滚子轴承载荷分布的推导,求得在径向游隙下轴承内各位置滚子的载荷,从而得出轴承内圈和外圈的当量载荷和寿命计算方法,建立载荷与游隙关系;根据T.A.Harris理论,建立载荷与寿命关系,利用载荷与寿命关系,计算几组不同径向游隙的轴承寿命,结果表明略微负游隙时轴承寿命最长.     

圆锥型螺旋槽气体动压轴承气膜压力分析

气体动压润滑轴承具有摩擦力小、速度高、磨损少等特性,对用可压缩气体润滑的圆锥型螺旋槽动压轴承进行了研究.由于圆锥轴承的特殊结构以及螺旋角的存在,对轴承的求解域进行了保角变换和斜坐标变换.采用局部积分有限差分在不连续求解域的纵向和横向推导出了控制方程在斜坐标系下的差分形式.并对轴承的压力分布进行了数值计算.结果表明:螺旋槽能很好实现气体轴承动压效应,压力在圆周方向上呈锯齿形分布,轴承的转速和槽深比不同对轴承的气膜压力的影响不同.     

辊型曲面的计算方法

运用分解重构原理,把管棒材曲面在本身坐标系下离散后,将离散点转换到矫直辊坐标系下再重新构造出管棒材表面,再利用截面法求出辊型曲面． 这种求解方法,可以求出管棒材在矫直辊中间为任意形状时,较为理想的矫直辊的辊型曲面． 并且它适用于各种辊系的矫直机上的矫直辊的设计,也可以求二轧辊及斜轧辊的辊型． 该方法是一种适用于ＣＡＤ的计算方法．     

圆锥凸度滚子轴承的接触特性研究

圆锥滚子轴承中滚子与滚道之间的接触状态稳定与否,依赖于滚子由非接触区进入接触区过程中的力矩中心和滚子重心的偏移。采用Herz接触假设和Besineq解分析、计算了圆锥滚子轴承接触的过程,在准静态下分析了凸度滚子廓形曲线对受力的影响。研究表明：在非匀曲率接触情况下,滚子与滚道间的偏载效应影响了滚子运行中的姿态,进而恶化轴承的受力结构。     

胶印机墨辊受力及运动分析

为了分析胶印机匀墨系统中墨辊的运动特性,建立匀墨系统中串墨辊和匀墨辊之间含有墨层的模型,用ANSYS软件进行有限元仿真分析,在对墨层建模时把其等效为低硬度的薄橡胶层.仿真后提取匀墨辊接触区的受力、变形和两墨辊的转速,分析串墨辊转速和墨辊中心距,以及等效橡胶硬度对墨辊运动的影响关系.结果表明:两墨辊相对滑动随串墨辊转速的增大而增大,随墨辊中心距和等效橡胶硬度的增大而减小.与两墨辊之间无墨层情况下的运动仿真结果进行对比,在相同转速下有油墨时的相对滑动大于无油墨时的相对滑动.通过油墨传递实验平台测得的结果与仿真分析得出的规律相一致.