组合加载关节轴承试验机

介绍了一种主要用于测定向心关节轴承磨损寿命及进行动静态性能测试的试验机。通过改变轴承轴向转角、径向倾斜角,同时对轴承径向、轴向分别加载。输入不同的波形加载,模拟轴承实际工况,从而进行疲劳试验。采用湿度、温度控制等方法,模拟使用环境,以测试轴承的磨损寿命,为轴承的使用提供依据。     

圆锥滚子轴承载荷比对寿命的影响

分析了不同加载方式下圆锥滚子轴承内部载荷分布情况,在此基础上根据失效概率乘积定律对滚道寿命进行统计处理,得到轴承额定疲劳寿命的计算方法。以30311圆锥滚子轴承为例分析得到不同载荷比下轴承的内部载荷分布情况及轴承寿命,并基于Romax CLOUD对不同径向、轴向载荷比下轴承载荷分布及接触应力进行仿真分析,验证了理论分析的正确性。采用分组淘汰试验对寿命理论计算进行验证,在相同当量动载荷时不同载荷比下轴承寿命也不同,与理论分析一致。     

柔性支承轴承的负荷分布与疲劳寿命计算

柔性支承轴承中套圈的弯曲变形对负荷分布和疲劳寿命影响较大,不宜使用常规的方法计算轴承寿命.文中提出了一种计算柔性支承轴承的负荷与疲劳寿命的方法。这种方法是应用薄壁圆环的平面弯曲理论求解负荷,然后根据实际的负荷计算轴承寿命。附图6幅,表2个,参考文献6篇。     

基于有限元的热机耦合下角接触球轴承疲劳寿命预测

为了得到直升机分扭传动输入级角接触球轴承的疲劳寿命,综合考虑了热应力和结构应力的共同作用。基于L-P疲劳寿命理论和Hertz接触理论,结合Goodman公式、材料的P-S-N曲线以及Miner疲劳累积损伤理论的EM修正法则,建立了直升机主减速器角接触球轴承的疲劳寿命模型。分析了角接触球轴承摩擦发热量的计算和对流换热系数的选取,确定了要加载的热载荷和边界条件,基于Ansys软件对轴承进行稳态热分析,分析径向载荷与转速对轴承稳态最高温度的影响。并在稳态热分析的基础上进行轴承热机耦合场分析,探讨了温度影响下的轴承疲劳寿命。结果表明:随着工作温度的升高,轴承寿命明显降低,摩擦发热对寿命的影响不可忽视。     

径向游隙对向心轴承性能的影响

1 引言滚动轴承的径向游隙对其运转性能及所在轴系的动态特性有重要的影响。径向游隙的大小直接影响球轴承的接触角和轴承内部的负荷分布,从而影响到轴承的支承刚度、轴系的振动特性、轴系上外载荷在各个轴承上的分配和轴承的疲劳寿命。本文是在对某航空发动机高速滚动轴承的拟静力学研究及其轴系振动分析中支承刚度研究的基础上,进一步研究径向游隙对滚动轴承性能的影响规律,以便于设计者在实际工作中能够找出适合轴承工况的最佳游隙,并且予以调整与控制。     

基于Romax的风机低速输入轴轴承疲劳寿命分析

以MWT100-1.0 MW型风力发电机组低速输入轴轴承为例,根据轴承在全寿命周期下的设计载荷工况,基于Romax Designer仿真分析了轴承径向游隙与润滑对风机低速输入轴轴承疲劳寿命的影响,得到当径向游隙为-10~0μm、润滑油膜参数为3.21时,风机低速输入轴轴承寿命最高,并探讨了考虑径向游隙的风机低速输入轴轴承疲劳寿命预测公式。     

偏航、变桨轴承疲劳寿命的计算

计算了偏航、变桨轴承在轴向力、径向力和倾覆力矩共同作用下的最大钢球载荷,并根据Hertz接触理论计算了钢球组载荷分布的轴向和径向分量,将两者合成得到了钢球组的实际载荷分布,根据Lundberg-Palmgren理论,计算了内、外圈沟道的当量动载荷和额定动载荷,通过计算偏航、变桨轴承内、外圈的疲劳寿命得到整个轴承的疲劳寿命。     

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.     

偏载工况下深沟球轴承力学性能和疲劳寿命分析

考虑偏载和过盈量建立深沟球轴承力学分析模型和有限元模型,以6012深沟球轴承为研究对象,通过2种模型计算的球与内圈的接触载荷和轴承径向位移对比,验证了有限元模型的正确性,并分析了径向载荷、偏载角和过盈量对球与内圈的接触载荷和接触应力、轴承径向刚度和疲劳寿命的影响,结果表明：随径向载荷增大,球与内圈的接触载荷、接触应力和轴承径向刚度均增大,轴承疲劳寿命减小;随偏载角增大,球与内圈的接触载荷变化较小,0°方位角附近的球与内圈接触应力明显增大,其余位置增大缓慢,轴承径向刚度减小,轴承疲劳寿命先增大后减小;随过盈量增大,0°方位角附近的球与内圈的接触载荷和接触应力减小,其余位置增大,轴承径向刚度先减小后增大,轴承疲劳寿命增大。     

联合载荷作用下交叉圆柱滚子转盘轴承的承载能力分析

建立了在径向、轴向和倾覆力矩联合载荷作用下交叉圆柱滚子转盘轴承的力学模型,该模型考虑了转盘轴承的游隙参数。采用Newton-Raphson法对力学模型进行了数值求解。计算了转盘轴承的安全系数和疲劳寿命两个承载能力指标,分析了转盘轴承游隙变化对转盘轴承内部载荷分布、安全系数和疲劳寿命的影响规律。结果表明:转盘轴承游隙的变化对转盘轴承内部的载荷分布和承载能力有着显著的影响。随着转盘轴承轴向游隙的增大,转盘轴承内部承担外部载荷的滚子数量逐渐减少,受载最大的滚子载荷也随之逐渐增大。在转盘轴承的轴向游隙从0 mm增大到0.24 mm的过程中,转盘轴承的承载能力安全系数下降了16%,疲劳寿命减小了26%。     

柔性轴承寿命的分析计算

假设柔性轴承的寿命符合韦布尔分布,应用赫兹弹性接触理论和滚动轴承额定动负荷理论进行柔性轴承的寿命分析。对影响柔性轴承寿命的几何因素和力学因素做了定量分析,推出了柔性轴承的可靠度同普通轴承可靠度之间的关系和柔性轴承接触寿命计算式,并编程计算了滚动轴承接触疲劳指数方程中的各物理量。     

角接触球轴承的应力场与相对疲劳寿命分析

基于弹性接触理论及Ioannides及Harris疲劳寿命计算模型,分析了球径变化、沟曲率半径系数和径向游隙对角接触球轴承的Hertz接触应力、零件表层的Mises应力场及轴承疲劳寿命的影响。研究结果表明,角接触球轴承零件的表层裂纹源在沿轴承零件的周向平面内;轴承疲劳寿命随球径的增大而增大,随沟曲率半径系数和径向游隙的增大而减小。     

飞轮用轴承组件热-结构耦合特性分析

针对飞轮高速转子转速提高引起的轴承温升和疲劳失效问题,建立了轴承组件热-结构耦合有限元模型。将轴承摩擦功耗和电动机功率作为温度分析的边界条件,利用材料的S-N曲线计算轴承的疲劳寿命。以某型号飞轮用轴承组件为例,分析各工况条件对计算结果的影响。结果表明:轴承组件中电动机温度最高,轮体温度最低,轴承中钢球与套圈的接触区温度较高,且钢球接触表面温度最高,内、外圈次之;温度对轴承组件的应力场和轴承的疲劳寿命影响较大;径向力、转速、环境温度以及电动机功率对轴承的温度、应力和疲劳寿命均有所影响,但径向力和电动机功率的影响较小,而转速和环境温度的影响较大。     

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。     

柔性轴承随动加载疲劳寿命试验设计

为了研究谐波减速器中的柔性轴承性能和疲劳寿命,针对其特殊的运动与受力方式设计并研制出具有随动加载功能的柔性轴承性能试验机,其加载机构能始终对运动且受椭圆形波发生器作用而不断径向变形的柔性轴承外圈在持续转动的长轴方向跟随加载,试验机能模拟柔性轴承在各种大减速比谐波减速器内的运动特性。初步试验结果表明:试验能复现谐波减速器中柔性轴承发生的各种失效现象,验证了柔性轴承的主要失效模式是内圈长轴沟道的磨损和疲劳剥落;柔性轴承失效后的故障特征频率检测值与轴承内不同零件失效的理论值吻合,验证了试验方法的有效性。本试验机仅针对柔性轴承进行试验,避免了其他谐波构件造成的干涉,能更加准确有效的试验柔性轴承的工作性能。     

薄壁轴承径向游隙的测量

由于薄壁轴承内、外圈的壁厚比较薄,采用加载方式测量轴承的径向游隙时,容易导致被测轴承的外圈变形,影响径向游隙的测量值。根据薄壁轴承的特点,介绍了无负荷测量薄壁轴承径向游隙的方法,保证了薄壁轴承的质量要求。     

汽车轮毂轴承单元试验机

轮毂是连接车轮和车轴的部分,是轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件,担负着承载车重、传递动力、轮胎散热等功能,而且作为一个旋转运动部件,轮毂在具有一定的刚度前提下,必须符合轻质、耐疲劳、动平衡等条件。轮毂加载试验机通过对轮毂内部轴承的轴向双向加载和径向单向加载,模拟轮毂在工作中的实际工况,并且对试验轴承温度、加速度、转速、时间等数据进行自动测量、记录及处理。     

圆柱滚子轴承动态负荷分析

轴承旋转时,每个滚子受到相同的周期性动态负荷作用,动态负荷对轴承性能有重要影响.建立圆柱滚子轴承动态负荷分析的数学模型,并给出求解方法.结合一实例,得到轴承每个滚子公转一周时动态负荷的变化曲线,以及每个瞬时承载区所有滚子动态负荷分布的规律,最后分析轴承工况参数对动态负荷分布的影响规律.结果表明:径向游隙和径向负荷对动态负荷分布的影响较大,而内圈转速对动态负荷分布的影响较小.     

三排圆柱滚子转盘轴承寿命计算

提出了一种三排圆柱滚子转盘轴承在径向、轴向载荷和倾覆力矩联合作用下疲劳寿命的计算方法。通过轴承的径向和轴向静力平衡分析计算得到各排滚子的载荷,进而计算出各个套圈的当量滚动体载荷,由套圈的额定滚动体载荷和当量滚动体载荷计算出各个滚道的额定寿命,最终求出整个轴承的疲劳寿命。     

基于ADORE的陀螺电机主轴承优化设计

基于ADORE建立轴承仿真模型对某型号陀螺电机主轴承进行动力学分析,分析了球数、内外圈沟道曲率半径系数、径向游隙等结构参数对轴承沟道最大接触应力、摩擦力矩、球磨损率、轴承疲劳寿命的影响。结果表明:选取较多的球数有利于改善轴承性能;选取较大的径向游隙有利于减小沟道最大接触应力,提高轴承寿命,降低轴承摩擦力矩和球磨损率;在满足轴承最大接触应力要求时,适当选取较大的内、外圈沟道曲率半径系数有利于降低轴承摩擦力矩和球磨损率。并以轴承摩擦力矩、球磨损率、轴承疲劳寿命为优化目标对轴承结构参数进行多目标优化设计,确定了最佳设计方案。