重卡轮毂轴承中滚子轮廓曲线的不对称修形

针对重卡轮毂轴承运行在偏载工况下所引起的偏载效应,提出了一种新的滚子轮廓曲线凸度不对称修形的设计方法.利用该方法对重卡轮毂轴承33022的滚子轮廓曲线凸度进行设计,分析了滚子轮廓曲线凸度与接触应力之间的关系.结果表明,当凸度量zm=0.009~0.006mm时,不对称修行设计方法既避免了边缘效应,又能有效地缓解偏载效应的影响,从而提高了重卡轮毂轴承的承载能力和疲劳寿命.     

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。     

圆柱滚子凸度设计应用

分析了我国圆柱滚子轴承使用寿命比国外发达国家低的主要原因之一是滚子凸度设计应用问题,讨论了滚子凸型对接触压力分布的影响,指出滚子凸度的设计应用必须避免接触压力的奇异分布,并减小压力集中问题,通过理论分析和寿命对比试验得出:对数母线凸型是滚子凸度设计优先选用的凸型.     

基于接触应力的圆柱滚子轴承疲劳寿命分析

首先介绍了圆柱滚子轴承疲劳寿命的经典理论计算方法.然后运用Hertz接触应力理论计算出圆柱滚子轴承的最大接触应力,结合三参数幂函数公式确立疲劳寿命曲线方程计算出轴承的疲劳寿命值.通过改变轴承滚子数目、径向力大小以及径向游隙等参数,将基于接触应力得到的疲劳寿命结果与经典理论结果进行比较,证明了该方法的合理性.并分析了在考虑离心力作用下高速圆柱滚子轴承疲劳寿命与转速之间的关系.     

对数母线型滚子凸度轮廓误差评定

为了实现对轴承滚子凸度轮廓误差的精确评定,依据对数母线型滚子轮廓素线的几何特征和形状误差,基于最小二乘原理,研究了对数母线型(两段对数曲线的组合形式)轴承滚子凸度轮廓的最小二乘分段拟合和误差评定方法。利用三点法确定凸度曲线离散数据点的曲率,通过曲率差值法确定两段对数曲线的分界点;选取分界点两端临近的测量点作为辅助分界点,并与对应的对数曲线段测量点一起拟合出一系列最小二乘曲线,计算相应的误差,并判断确定出对数母线型滚子轮廓的最小二乘误差。实例分析表明,对数母线型滚子凸度轮廓曲线的总误差为0.0071mm,相比文献[13]圆弧修正型凸度轮廓曲线的总误差精度有所提高。本文提出的方法可以有效实现轴承凸度轮廓误差的拟合与误差评定,验证了对数素线可以减小应力集中,提高轴承使用寿命。     

现代圆柱滚子轴承设计

经改善钢材质量、采用塑料保持架、改进挡边结构及凸度滚子的应用 ,可使圆柱滚子轴承的寿命和性能大幅度提高。介绍了建立目标函数、确定约束条件、对滚子的直径、长度及数量和最大额定动载荷等参数的优化设计 ,着重对滚子的凸度设计和保持架的选用作了说明。附图 3幅 ,表 1个。     

考虑油沟的轴承边缘应力仿真分析和优化

某变速箱用圆柱滚子轴承使用中出现边缘应力集中而失效,分析其主要原因为用传统弹性接触理论校核时未考虑油沟,不能反映滚子与内外圈的实际接触情况。基于MASTA建立分析系统模型,并根据滚子与内外圈的实际接触情况对模型加以修正,实现内圈边缘应力的准确计算。分析油沟宽度与滚子修形量、轴承偏载角的关系,得出油沟最大宽度为0.7 mm。油沟优化设计后轴承进行耐久试验后无异常,说明了修正模型的正确性。     

转盘轴承对数修形滚子的静态特性分析

针对圆柱滚子的结构特点,基于ABAQUS建立对数修形滚子与滚道接触的局部有限元模型,对其进行数值模拟仿真,分别分析纯径向力工况、中心偏载工况和偏中心倾斜工况的对数修形滚子对转盘轴承应力分布的影响。结果表明:纯径向力工况下,轻载时应力分布均匀,滚子端部未出现应力集中,重载时滚子中部应力分布均匀,端部出现应力集中;在中心偏载工况和偏中心倾斜工况,随载荷增加,滚子端部应力集中越明显。     

风电机组回转支承滚子修形曲线设计方法研究

以风力发电机组三列圆柱回转支承的滚子修形为研究对象,基于非线性的弹性接触方程,对建立的轴向、径向滚子-滚道接触模型进行了求解.举例分析了模型中载荷、倾斜角度和滚子修形曲线对滚子应力分布的影响与参数确定,基于轴向、径向滚子受载特点提出分别采用对数修形和相切圆弧两种方法进行修形,可对后续风电回转支承滚子修形设计提供参考.     

滚子轮廓修形对圆柱轴承接触应力及寿命的影响

给出了五种圆柱轴承滚子轮廓曲线方程及其凸度量影响因素,通过Lamina方法建立了圆柱滚子轴承的接触应力和寿命分析模型,考虑了轴承内外圈无偏斜和偏斜两种状态,比较了不同滚子轮廓曲线及凸度量对轴承接触应力和疲劳寿命的影响。结果表明,不同轮廓以及凸度量大小对轴承接触应力及其寿命产生较大影响,最佳凸度量与其所受载荷有关。只要选择合理的凸度量,对数曲线、圆弧相切曲线和Johns Gohar曲线能够有效避免"边缘效应",使轴承拥有较好的疲劳寿命。同时,计算了不同轮廓曲线下轴承径向游隙与其寿命之间的关系。     

对数型凸度圆柱滚子的研究

<正>1 前言 圆柱滚子轴承受到负荷作用时,滚子与轴承滚道相接触,在接触表面上产生接触压应力,其大小和分布状态与滚子的外形轮廓线有密切的关系,并对轴承的使用寿命和承载能力产生极大的影响。使人们从单纯地提高滚子的真圆度,发展到采用合理的滚子外形轮廓线和弹性趋近量,以便得到理想的接触形式和合理的接触压应力分布状态。在不同时期,采用不同的加工手段和方法,生产出全凸度圆弧母线滚子,全凸度椭圆母线滚子,圆弧修正线凸度滚子来代替直母线滚子来减小和清除边缘效应和应力奇异分布现象。在实际工作中,它们确实能改善应力分布状态,减轻应力集中现象,使应力分布更趋合理,对提高轴承寿命和负载能力都起到一定的积极作用,但还存在着一定的应力大小不同的集合点现象。     

圆锥滚子轴承凸度程序构建

圆锥滚子轴承的凸度直接影响到滚子与套圈的接触状况,尤其对于滚子与套圈的边缘应力效应之影响更为密切。作为圆锥滚子轴承设计中的一部分,凸度的计算至关重要,每次计算需要花费大量的重复劳动时间。鉴于此,设计了一套圆锥滚子轴承凸度自动计算程序,提高了设计工作的效率,减少了重复劳动。     

基于多参数耦合的圆柱滚子轴承润滑分析

在滚动轴承润滑中,轴承表面粗糙度和固体颗粒对润滑油的影响不能忽视,因此需对Dowson-Higginson方程进行修正。考虑表面粗糙度、固体颗粒、轴承动力学及滚子修形的多尺度参数的耦合影响,建立圆柱滚子轴承的复杂润滑模型并进行数值求解,提出一种基于Dowson-Higginson公式的最小膜厚改进公式。利用轴承动力学求解滚子的实际载荷和速度,结合有限长滚子弹流润滑,考虑表面粗糙度和微极流体效应,建立有限长弹流润滑模型,并推导出改进的油膜厚度方程。结果表明：圆柱滚子轴承润滑存在“端面效应”,最小油膜厚度与最大油膜压力均出现在滚子两端,通过滚子凸度设计可改善这种现象。数值算例分析结果表明,改进后的膜厚方程具有较高的精度。改进后的膜厚方程准确、全面地描述了圆柱滚子的实际润滑情况,能够为其结构设计、加工方法、传动效率、润滑特性、疲劳寿命及可靠性等研究提供理论及分析工具。     

圆锥滚子轴承滚子凸度设计

导圆锥滚子轴承是直升机传动系统中的重要组成元件,直母线圆锥滚子轴承存在"边缘效应"。研究表明,轴承的寿命与应力的7次方成反比。为了降低轴承工作过程中的应力水平,提高轴承寿命,需要准确设计不同工况条件下圆锥滚子的凸度值。本文通过有限元分析与Romax对比计算,得到Romax设计滚子凸度可以在保证计算精度的情况下,显著提高计算效率的结论。     

工程机械车桥专用圆柱滚子轴承的设计

介绍了工程机械车桥专用满装薄壁双列圆柱滚子轴承的安装部位及结构形式;分析了轴承优化设计中目标函数及相关约束的选取,运用Matlab优化工具箱及所编程序实现了轴承的优化设计,比原来凭经验设计的轴承承载能力提高了9.6%;并给出了该类轴承的关键结构参数,最后,为了避免滚子两端的边界应力集中,对滚子凸度进行了设计,采用了凸度为0.006 mm的对数素线凸度滚子.     

滚子轴承外圈滚道凸度加工的分析与计算

一、概述N类（老二类）短圆柱滚子轮承和3类（老7类）圆锥滚子轴承，由于外圈滚道与滚子的摩擦接触，滚子与滚道接触处会过早出现疲劳点蚀。这是因为轴承受载后滚子发生弹性变形和塑性变形，致使二端出现边缘应力集中，加之，轴承安装不良及轴受力弯曲，也同样造成边缘应力集中造成的。应力集中导致了产品寿命和旋转精度下降。要改变这一现象，就必须在外圈滚道或滚子上加工出凸度。这样就能有效地改善滚动接触区的应力分布，减小或消除边缘应力集中，有利于液体润滑，从而提高轴承寿命。滚子的凸度大都在超精加工中解决，这已有专门文章介…     

凸轮滚子轴承疲劳寿命及滚子接触应力计算

根据凸轮作用在圆柱滚子轴承上的径向力计算了轴承的疲劳寿命;根据凸轮与轴承接触的运动关系计算了滚子轴承的极限转速;分析计算了圆柱滚子轴承的载荷分布,并根据得出的最大滚子载荷计算了轴承的内外圈与滚子的接触应力。结果表明,滚子轴承的极限转速在许用极限转速范围内;轴承外圈的疲劳寿命与滚子的寿命在一般的使用工况下均能达到设计使用要求;滚子与内外圈的最大接触应力在所选用材料的许用应力范围之内。     

基于最小油膜厚度的航空圆柱滚子轴承修正寿命研究

建立航空圆柱滚子轴承寿命计算的数学模型,比较ISO281:1990和ISO281:2007两种标准中关于滚动轴承寿命计算方法及修正系数的差异。针对航空轴承样本少、修正系数取值困难等问题,通过采用道森-希金森方程计算最小油膜厚度,确定滚动轴承的修正系数。通过某型直升机传动系统圆柱滚子轴承寿命的计算研究,验证了该方法的可行性。     

高速列车对数凸度圆柱滚子轴承游隙计算和分析

基于弹流润滑动力学理论,分析研究了高速列车圆柱滚子轴承中影响轴承工作游隙的几个方面及其计算方法,克服了以前选用推荐值来确定轴承径向工作游隙的传统方法局限性.并在分析了直母线型滚子、圆弧全凸型滚子和对数型凸度滚子的优缺点基础上,采用深孔对数凸度圆柱滚子结构可避免滚子两端的边界应力集中和润滑充分。通过定性分析与量化计算,解决了径向游隙的取值应如何随车速、载荷、温差、离心效应和原始配合大小等变化的取值难题。     

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。