高速动车组轴箱轴承接触模型的建立与分析

根据圆锥滚子轴承力学模型,计算了高速动车组轴箱轴承内部载荷分布;基于此,采用切片法建立了轴承接触模型,并对常用的切片法进行改进,提出建立滚子的力平衡和力矩平衡方程组,利用Hartnet关于弹性半空间法向作用力对非作用点变形影响的理论研究了最大承载滚子接触应力分布。建立了高速动车组轴箱轴承有限元接触模型,并采用线性变换趋近的网格划分方法对接触区域附近的网格细化,进而对接触模型进行修正,修正后的有限元接触模型计算结果准确可靠。     

基于热网络法的列车轴箱轴承热分析

分析了圆锥滚子轴承的摩擦热来源,在此基础上以脂润滑下的CRH3列车用轴箱圆锥滚子轴承单元130/240-B-TVP为研究对象,通过热网络法建立圆锥滚子轴承的热节点的平衡方程组,采用牛顿-拉夫逊迭代法求解进行热分析,研究了各热节点随着径向载荷和运行速度的变化趋势,并得出了圆锥滚子轴承在工作过程中温度最高点和最低点分别出现在滚子与轴承内圈接触处和主轴上.     

高速列车轴箱轴承稳态温度场分析

针对我国自主研发的某型高速列车行驶过程中发生轴箱轴承温度预警情况,探讨轴箱轴承的产热和传热计算,提出一种基于各滚动体受力大小的局部热源加载方式,利用ANSYS中Fluent模块建立轴箱轴承温度场有限元仿真模型和进行稳态温度场分析,并根据列车线上实测数据加以验证。结果表明:测温孔温度仿真值与实测值的误差为0.33%;轴箱箱体温度最高点位于轴箱测温孔部位;轴承温度由上而下成梯度递减,轴承顶端滚动体与内圈的接触区、两轴承内圈接触区上部温度较高。研究结果为深入研究列车运行工况参数对轴箱轴承温度场的影响规律、摸清轴箱轴承温度预警原因奠定了基础。     

高速机车轴箱轴承温度场分析

采用改进切片法建立双列圆柱滚子轴承摩擦功耗计算模型,在此基础上建立双列圆柱滚子轴承传热模型,基于有限元方法分析轴承温度场分布,并用试验法进行验证。某机车用双列圆柱滚子轴承的分析结果表明:轴承温度分布的仿真结果与试验误差不超过10%;外圈温度随速度增加而升高;纯径向载荷下,越靠近承载区,外圈温度越高。     

圆柱滚子轴承的瞬态温度场分析

为保证圆柱滚子轴承在工作过程中的使用性能,需对轴承在外加载荷作用下的温升进行分析。以某摆剪减速器圆柱滚子轴承为研究对象,运用热网络法计算其温升,通过现场实测验证了热网络模型的可行性。并运用热网络法计算了不同品牌的圆柱滚子轴承的温升情况,得到了滚动体数和其结构对温升有影响。结果表明:滚动体越多,并且滚动体为空心时轴承的温升越低,即FAG品牌的圆柱滚子轴承的温升低。轴承的温升分析为轴承的设计和使用提供参考依据。     

润滑脂对高速动车组轴箱轴承温度的影响研究

基于台架试验和线路试验,研究了润滑脂的类型、填充量及其在滚道区域的分布对高速动车组轴箱轴承温度的影响,分析了润滑脂对轴箱轴承温度影响的关键因素,结果表明:高速动车组轴箱轴承应选用低黏度的润滑脂并关注轴承密封性;润滑脂填充量占自由空间的比例为19%～21%可保证轴承充分润滑,降低轴承全寿命周期成本;轴承内部润滑脂的分布状态会影响轴箱轴承的温度状态,应予以重视。     

高速动车组轴箱轴承外圈滚道面变色原因分析

针对某型动车组轴箱轴承外圈滚道面变色问题,从轴承精度、游隙及变色区硬度、金相组织、表面成分等方面进行检测,分析滚道面变色原因。通过检测分析确定,轴承外圈滚道面变色原因是少量润滑脂油膜沉积所致,不影响轴承继续使用。     

基于热网络技术的轴承腔温度场分析

基于热网络技术,对发动机的轴承腔在实际工况条件下的温度场分布进行了研究,在对固体结构件、润滑油的热物性参数分析、工况条件和边界条件分析的基础上,通过求解包含23个节点温度值的方程组,获得了轴承腔的稳态温度场分布。     

高速铁路轴箱轴承载荷分布分析

建立了高速铁路轴箱用双列圆锥滚子轴承的拟动力学分析模型,采用数值模拟的方法计算分析了该轴承的载荷分布。计算结果表明,轴承承受外部混合载荷时,其受压列滚子承受大部分载荷,滚子最大接触载荷与径向力和轴向力呈线性关系,所有滚子的接触载荷与轴向力基本呈线性关系;在承受较大载荷时,列车运行速度对滚子接触载荷分布影响不大,可采用静力学对轴承进行分析。     

动车组轴箱轴承保持架动力响应与寿命分析

建立动车组整车动力学模型,通过仿真得到轴箱轴承在列车运行中所受的外载荷。建立轴箱轴承动力学和有限元模型,分析了径向载荷、转速以及轨道激扰对滚子和保持架之间的作用力、保持架应力的影响,基于Miner线性累积损伤理论预测保持架寿命,并基于ISO281∶2007预测了整套轴承的寿命,结果表明：径向载荷对保持架应力的影响最小,随径向载荷增大,滚子和保持架之间的作用力及保持架应力稍有增加;转速对保持架应力的影响最为显著,随转速升高,滚子和保持架之间的作用力及保持架应力增大;轨道激扰的加入增加了滚子和保持架之间的作用力及保持架应力;轴箱轴承保持架寿命约为1241.5×10⁴km,满足使用要求。     

轴连轴承温度场分析

在对热传递方式分析的基础上,建立轴连轴承热传递模型.针对轴连轴承组件的具体工况及结构特点,并结合轴连轴承热传递模型,用有限差分法的思想将轴连轴承系统离散为一组温度节点.在球轴承拟静力学和生热分析的基础上,计算轴连轴承各组件的摩擦生热,轴连轴承组件各单元间摩擦生成的热量可近似按一定比例分配给内、外套圈.建立各个节点的能量...     

高速列车轴箱轴承稳态温度场影响因素分析

针对我国某型高速列车发生的轴箱轴承温度预警问题,应用ANSYS建立轴箱轴承有限元仿真模型,依据各滚动体受力大小,分配轴承摩擦发热功率,使用FLUENT完成轴箱轴承稳态温度场分析,并利用实际监测数据验证模型的有效性。在此基础上,分析风向、注脂量对轴箱轴承温度场的影响,并采用正交试验法仿真分析风速、行车速度、环境温度对温度场的影响规律。结果表明,风向对轴箱轴承温度场的影响较小,注脂量为240 g时,测温孔温度与轴承最高温度高于220 g注脂量;风速、行车速度、环境温度对测温孔温度均有显著影响,影响程度由大到小依次为行车速度、环境温度、风速;测温孔温度与轴承最高温度随风速增加而降低,随行车速度、环境温度增加而增加,但风速和环境温度对轴承最高温度的影响较小。研究结果为轴箱轴承温度预警原因分析、合理设置测温传感器预警阈值提供了参考。     

基于有限元法的高速圆柱滚子轴承热特性分析

针对滚动轴承发热量计算方法进行对比分析,获得更适合高速滚动轴承发热量计算的方法,在此基础上建立了高速圆柱滚子轴承的摩擦发热计算模型、热对流计算模型和热分析计算模型,采用Rumbarger计算模型与ANSYSWorkbench相结合研究了不同转速和不同润滑油运动黏度对轴承温度分布的影响规律。     

内置轴箱式转向架轴箱轴承定位挡圈失效分析

针对某城铁项目内置轴箱式转向架出现的轴箱轴承定位挡圈松动问题,从结构形式、装配工艺、动态接触仿真等方面进行分析,确定主要失效原因为:内侧定位挡圈两端贴合面在车轴挠曲变形下卸荷而失去轴向定位作用。改进设计,车轴与定位挡圈采用过盈配合,并在内圈定位挡圈上增加凸缘结构,装车使用表明改进后的轴承运行良好。     

基于多体动力学的齿轮箱圆锥滚子轴承温度场分析

为研究齿轮箱圆锥滚子轴承在不同实际运行工况下的温度分布,对圆锥滚子轴承进行热分析并建立其有限元模型;采用ADAMS对圆锥滚子进行动力学分析,得到滚子在不同转速下的接触正压力和摩擦力,将结果导入ANSYS进行静力学分析后得到滚子的平均接触应力,在此基础上求得摩擦热流量,进而获得轴承的稳态温度场,并通过试验验证了模型的正确性。结果表明,随着转速的增加,轴承温度不断升高;轴承滚动体与内圈接触时的温度高于与外圈接触时的温度,最大值出现在滚子与轴承内圈的接触处。     

风力发电机轴承温度场研究CSCD

目前,风力发电迅速发展,发电机组可靠性非常重要,而分析发电机轴承温度变化可控制发电机工作性能。分析轴承温度场的研究方法主要有热网络法、有限元法及实验法。采用热网格法将发电机轴承系统温度节点离散化得到主要节点温度。利用传热学与摩擦学分析发电机轴承发热量数学模型,基于轴承工作状况,选择合适的轴承内部对流换热系数,在有限元软件下分析轴承内部稳态温度场的分布情况和热变形,得到了合理的轴承温度场云图,并分析了发电机轴承在风速突变转速下的温度场。     

高速列车转向架轴箱轴承的热分析建模与仿真

以CRH2动车组的动力转向架的轴箱轴承(密封双列圆锥滚子轴承)为研究对象,利用温度场和热应力场的耦合关系,对该轴承建立了温度场和热应力分布的数值模型,再通过Matlab软件对建立的模型进行仿真分析和验证。结果表明:所采用的分析方法是合理、可行的,为后续的高速机车转向架传动装置中轴承的设计时的动态分析提供了一定的指导作用。     

外圈故障状态下动车组轴箱轴承振动响应影响因素分析

针对轴箱轴承故障下的动力学响应问题,将滚子设为刚性体,其他部件设为柔性体,构建了带外滚道剥落故障的双列圆锥滚子轴承的刚柔耦合有限元模型,研究了故障尺寸、故障位置以及载荷变化对轴承动态响应的影响。结果表明：刚柔耦合模型既改善了全刚性体振动响应偏大的问题,又避免了全柔性体计算时间过长的缺点;轴承的故障尺寸越大,故障位置越接近承载区,轴承载荷越大,振动信号显示出的故障特征越明显,故障尺寸达到一定程度时故障特征将由单冲击变为双冲击;径向载荷对轴承故障响应的影响远大于轴向载荷。     

铁路货车轴箱轴承的二维稳态温度场分析

建立圆柱滚子轴承生热计算模型,并基于传热学中的Fourier导热定律,通过MATLAB完成了轴承中各温度节点的划分及各节点热平衡方程创建,实现了利用理论计算铁路货车轴箱轴承二维稳态温度场。以某机车用双列圆柱滚子轴承为例,利用理论计算模型对轴承温度场进行分析。经试验验证,轴承温度分布与理论计算结果相符合,说明了理论计算模型的正确性。