滚子凸度偏移对圆锥滚子轴承接触应力的影响北大核心

滚子的凸度偏移对圆锥滚子轴承的寿命有显著影响。通过有限元分析,讨论了圆锥滚子轴承在一定载荷条件下,滚子凸度中心分别向两端偏移时,滚子与轴承内外圈滚道的接触应力变化情况。结果表明:圆锥滚子凸度中心可向滚子大端偏移一定范围,若超出该范围,滚子两端会出现严重的应力差值,使轴承提前失效;且滚子的凸度中心不宜向滚子小端偏移。为提高轴承的接触疲劳寿命,需确定所允许滚子凸度偏移量。     

滚子凸度偏移对圆锥滚子轴承接触应力的影响

滚子的凸度偏移对圆锥滚子轴承的寿命有显著影响。通过有限元分析,讨论了圆锥滚子轴承在一定载荷条件下,滚子凸度中心分别向两端偏移时,滚子与轴承内外圈滚道的接触应力变化情况。结果表明:圆锥滚子凸度中心可向滚子大端偏移一定范围,若超出该范围,滚子两端会出现严重的应力差值,使轴承提前失效;且滚子的凸度中心不宜向滚子小端偏移。为提高轴承的接触疲劳寿命,需确定所允许滚子凸度偏移量。     

圆锥滚子轴承凸度设计

利用仿真软件及有限元分析，以JRM3939/JRM3968XD轴承为例，对圆锥滚子轴承滚子和滚道的凸度进行设计，选定合适的滚子素线，确定滚子与滚道的接触状态及凸度匹配关系，并计算接触应力，为轴承的改进设计提供依据。     

滚子轴承外圈滚道凸度的磨削

滚道索线带凸度的滚子轴承比在同样工况条件下工作的不带凸度的轴承寿命提高一倍以上。文中叙述了国内外关于滚子轴承外圈滚道凸度磨削的多种方案,在分析了优缺点后,提出了柔性插补系统,并应用在３Ｍ２３７ＣＮＣ外滚道磨床上,该方法同样适用于磨削内圈滚道。     

降低圆锥滚子轴承摩擦力矩的方法

分析了圆锥滚子轴承摩擦力矩的产生原因，指出：在不改变其设计结构，不减小轴承额定载荷的前提下，通过加大内滚道、外滚道和滚子的凸度，合理选择凸度形状，有效控制滚子球基面半径的散差和挡边角度，降低挡边和球基面的粗糙度，可大幅度降低圆锥滚子轴承的摩擦力矩。     

风电主轴双支承圆锥滚子轴承疲劳寿命计算

针对直驱式风电机组主轴双支承圆锥滚子轴承组合，建立了一种轴承疲劳寿命理论计算方法。首先，在笛卡尔坐标系中对轴承滚道进行数学描述；其次，运用坐标变换原理建立滚子-滚道接触变形与套圈位移之间的数学关系，借助于变形协调条件和受力平衡条件解决滚子载荷分布的静不定求解问题，通过对模型的数值求解得到轴承内部每个滚子的载荷；然后，运用有限长线接触理论建立修形滚子与套圈滚道之间的弹性接触模型，计算得到滚子与滚道之间的接触应力分布和滚道边缘应力修正函数；最后，通过边缘应力修正函数修正当量滚子切片载荷，进而准确计算轴承疲劳寿命。实例分析结果表明：滚子素线修形量对滚子与滚道之间的接触应力分布和轴承疲劳寿命有显著影响，轴承疲劳寿命随滚子凸度系数增大先急剧上升，达到最大值后缓慢下降。     

风电机组球面滚子轴承的参数化研究与仿真分析

针对双列球面滚子轴承出现滚道异常磨损的问题,对风力发电机组主轴承游隙、轴承滚子密合度、轴承滚子修型和轴承跨距进行了研究。根据不同轴承参数对轴承滚子接触状态的影响,提出了改善滚子接触状态的有效方法,避免了滚子在使用过程中出现应力集中的现象;利用Romax软件建立了三维主轴传动链模型,并对轴承滚子接触状态进行了分析。研究结果表明:轴承游隙对轴承滚道接触应力影响较小;可通过降低轴承滚子的密合度或对滚子进行修型,避免因轴承滚子边缘应力集中导致轴承滚道出现异常磨损的情况;降低轴承滚子密合度或对轴承滚子进行修型会增加轴承滚子的接触应力;轴承跨距对轴承接触应力有较大的影响,跨距越短,轴承滚子接触应力越大,滚子应力集中现象越严重。     

交叉圆柱滚子转盘轴承的滚子偏载分析及修形

针对联合载荷作用下交叉圆柱滚子转盘轴承的滚子与滚道之间接触应力分布的"偏载效应"和"边缘效应"问题,提出在轴承游隙合理取值的前提下,通过对滚子的修形设计来改善滚子滚道接触状况的有效方法。对轴承的整体力学系统进行建模和求解计算,采用有限长线接触理论研究轴承游隙对滚子偏载的影响。在合理轴承游隙下,研究滚子在不同凸度量时滚子与滚道之间的接触应力分布情况。研究结果表明:滚子偏载后接触应力沿接触线呈现不对称分布,重载端压力增大而轻载端压力减小,并且这一趋势随着轴承游隙值的增大而趋于显著。通过对滚子的适当修形可以改善"偏载效应",并消除"边缘效应"。滚子的凸度量越大,效果越显著,但滚子载荷有向滚子中部集中的趋势。在综合考虑这些影响的基础上确定出联合载荷作用下的交叉圆柱滚子转盘轴承的滚子最佳修形参数。     

圆锥滚子轴承内圈滚道凸度的加工

分析了圆锥滚子轴承滚道素线形状的加工机理和工艺方法,通过控制影响凸度滚道加工的各种因素,特别是砂轮修整器的调整,实现了圆锥滚子轴承内圈滚道凸度的加工.     

滚子轴承内滚道凸度磨削工艺

滚子轴承滚道凹心,对轴承寿命有着致命的破坏,我厂生产的32308轴承在行业检查中,由于滚道凹心,其寿命没有达到额定寿命(230ｈ)要求,为此针对我厂生产的圆锥、圆柱滚子轴承,我们开展了滚子轴承内滚道凸度磨削工艺的研究。1　滚子轴承的工作状况及寿命试验情况滚子轴承一般在重载荷、中低转速环境下使用,因此滚道及滚子表面的形状对轴承使用寿命有着十分重要的影响。假如滚道凹心(或平直),轴承在承载受力状况下,使滚道与滚子两端受力大,即产生应力集中,温度升高,随即出现麻点、脱皮,很快导致报废。如图1所示。图1通过对5套32308轴承测试滚道直…     

半凸圆锥滚子超精导辊的设计

凸度滚子分为全凸滚子和半凸滚子，Ⅲ级滚子一般采用全凸滚子，Ⅱ级以上的精密圆锥滚子应采用半凸滚子。因为全凸的圆锥滚子达到Ⅱ级以上的精度很难，而且全凸的圆锥滚子会影响成品轴承精度，特别影响成套轴承内圈端面对滚道的跳动Sia和轴承外圈端面对滚道的跳动Sca。     

基于摩擦影响的圆柱滚子轴承温度场分析

以圆柱滚子轴承为研究对象,采用ANSYS Workbench软件对其进行静力学分析得到滚动体在不同位置与内滚道的接触应力;采用ADAMS软件对其进行动力学分析得到滚动体在不同位置与内滚道的摩擦力与正压力,进而通过Workbench分析得到滚子与内滚道的接触应力。根据静力学分析和动力学分析得到的接触应力分别求得轴承内部的摩擦热量,分析轴承的温度场。结果表明:轴承最高温出现在径向方向最下端的滚子与内滚道接触的位置;摩擦热流量与对流换热系数是影响轴承温度的2个主要因素;基于动力学得到的轴承温度场分布更加符合实际情况。     

空心圆柱滚子轴承

空心圆柱滚子轴承结构很简单,见图1。它由带挡边的外圈、空心圆柱滚子及轴承内圈组成(也可以是内圈带挡边而外圈无挡边)。内圈滚道直径比装在外圈滚道的滚子内复圆直径要大些。因此轴承装置后空心滚子受压缩而略呈椭圆形。空心滚子同内外滚道间产生了相互作用力——预负荷。轴承回转时,空心滚子在预负荷作用下紧压在内外滚道上作无滑动的纯滚动。这种轴承结构上的特点是:     

圆柱滚子轴承内圈滚道轮廓分析及凸度加工方法

轴承滚道轮廓形状(线形)对滚道的接触应力分布影响很大。通过轴承动态性能测试机对于不同滚道线形以及不同滚道凸度轴承的温升变化情况的测量,发现带有凸度的滚道温升明显低于直线滚道温升;凸度量为4~5μm时温升最小。并介绍了加工内圈凸度形滚道时砂轮的修整方法,确保了轴承质量。     

外圈滚道带凸度短圆柱滚子轴承的研究与应用

本文叙述了外圈滚道带凸度短圆柱滚子轴承的结构特点，外圈滚道凸度型面的以及轴承的应用等。     

偏载工况下修形圆柱滚子轴承接触应力与承载能力分析*

以NJ2205型压缩机用圆柱滚子轴承为分析对象,针对偏载工况下滚子与滚道之间应力分布出现"边缘效应"和"偏载效应"的问题,利用Romax软件对滚子进行修形,分析径向载荷作用下不同偏载系数对接触应力分布特性的影响,确定最佳偏载系数及相应的承载区间。结果表明:滚子偏载后接触应力沿接触线呈非对称分布,最大接触应力向重载端偏移,滚子有效承载长度减小,致使滚子重载区域接触应力远远高于轻载端;偏载作用下滚子与滚道接触应力随着径向载荷的增幅明显大于正载;随着偏载系数的增大,偏载效应得到显著改善,应力分布趋于均匀,但偏载系数增大会导致应力峰值向滚子中部集中;在特定工况下存在一个最优的偏载系数,使得滚子获得最优承载能力,且接触应力降低,疲劳寿命显著提高。     

对数母线圆柱滚子凸度量的有限元分析

以42724QT型铁路客车圆柱滚子轴承为分析对象,对其滚子进行对数母线凸度的分析,借助有限元软件ANSYS完成了在不同凸度量下的接触应力分析及比较,得到了一定载荷下的较优凸度量区间,同时进行了相同凸度不同载荷下的接触应力比较。结果显示,为避免"边缘效应",一定的载荷对应一个较优的凸度区间,并且理论凸度近似值与分析后得到的最优凸度有一定的误差,即使是对数母线的滚子,当载荷超出正常加载范围时,仍会出现"边缘效应"。     

基于热-应力耦合的高速圆柱滚子轴承凸度值分析

考虑到圆柱滚子轴承在运转过程中温升对轴承性能的影响,基于滚动轴承动力学理论、摩擦学原理和热分析理论,利用ANSYS建立了圆柱滚子轴承热-应力耦合有限元分析模型,分析了对数修形滚子的凸度值对轴承温升和接触应力的影响以及径向载荷和转速对最优凸度值的影响。结果表明:滚子最高温度随凸度值增大而增大,最大接触应力随凸度值的增大先减小后增大;考虑耦合时轴承零件的接触应力大于未考虑耦合时的接触应力;考虑耦合时滚子最优凸度值随径向载荷和转速的增大而增大,未考虑耦合时滚子最优凸度值随径向载荷增大而增大,但不随转速增大而变化。     

高速铁路客车圆锥滚子轴承滚子的凸度分析

以高速铁路客车圆锥滚子轴承为研究对象,采用有限元法研究不同凸形和凸度量对滚子与滚道之间接触应力及应力分布的影响,通过计算分析确定圆锥滚子轴承滚子合理的凸形和凸度量。分析结果表明,对数母线型滚子和合理的凸度量能降低滚子与滚道接触引起的边界应力集中,而且一定的载荷都会对应一个较优的凸度量区间,凸度量过大或过小不但没有降低边界应力集中,反而会引起滚子端部和中间的应力差值,减弱滚子沿轴线方向应力分布的均匀性。     

歪斜状况下滚子轴承的接触应力求解与分析

根据弹性接触理论,建立了滚子与滚道在歪斜工况下的接触模型,并结合影响系数法,编程求解了歪斜工况下滚子与滚道的接触问题。通过与赫兹理论解及有限元结果的对比,验证了程序结果的准确性。通过分析歪斜角、外载荷及滚道半径对滚子与滚道接触应力分布的影响,得到如下结论：歪斜工况下,滚子与滚道接触时会出现歪斜效应,即滚子与内圈接触时接触应力在接触副中部增大、两端减小,滚子与外圈接触时接触应力在接触副两端增大、中部减小;歪斜效应随着歪斜角的增大、外载荷的减小及滚道半径的减小而逐渐明显。