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。     

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。     

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。     

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。     

对数型铁路轴承圆锥滚子的试制

为了提高铁路轴承圆锥滚子的凸度值，采取改变原加工中接触角的方法，使圆锥滚子的凸度值达到工艺要求。     

圆锥滚子轴承的凸度加工

简要介绍圆锥滚子轴承内，外圈及滚子凸度的加工方法以及凸度值的选择。     

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。     

圆锥滚子轴承滚子凸度的优化设计

圆锥滚子轴承的承载能力较大,广泛应用于重载的冶金、矿山等设备。圆锥滚子轴承中滚子的不同凸型及凸度量设计对滚子及套圈的应力分布以及弹性变形都有十分显著的影响,直接关系到滚动轴承的承载能力和疲劳寿命。文中利用有限元法(FEM),通过对圆锥滚子轴承不同凸型及凸度量的滚子设计时滚子母线与滚道接触区域的应力分布状况进行对比分析,得到了圆锥滚子的凸度设计最优方案,找出了轴承早期损坏的原因,优化结果表明,轴承的实际使用寿命提高了约93%,分析结果对提高该型轴承的寿命具有重要技术意义,也为圆锥滚子轴承设计提供一个新的方法。     

关于滚子轴承的凸度问题

滚子(圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子、滚针)轴承的凸度问题,多年来,已被国内外轴承设计和生产部门所注意;因为滚子轴承带凸度,不仅只是促成轴承设计中的合理性,而更重要的是使轴承的使用寿命、可靠性等方面得到显著地提高.然而,关于凸度问题,目前还没有系统的理论和严谨的计算公式,在凸出量的选取上也没有统一的标准.本文旨在定性地说明凸度的若干基本概念,同时介绍两个关于凸度计算的近似公式,供有关单位在轴承设计中确定凸度值时参考,同时希望在实践中加以验证.     

圆锥滚子轴承滚动体的凸度分析

圆锥滚子轴承的修型技术是使用带凸度的滚子以避免或降低滚动体和内外圈接触引起的边界应力集中。采用ANSYS软件对圆锥滚子不同凸度下的应力情况进行分析。分析结果表明,在一定的条件下带凸度的圆锥滚子1轴承可以最大限度的降低滚动体和内外圈接触引起的边界应力集中。     

圆锥滚子轴承振动的灰色相对关联分析

运用灰色相对关联分析方法，以30204型圆锥滚子轴承实验数据为基础，对影响圆锥滚子轴承振动的因素进行了综合分析，找出了对圆锥滚子轴承振动影响较大的因素。这些因素的重要程度排序依次为：滚子凸度、滚子直径偏差Dw、滚子角度偏差△2Ф。     

重型卡车轮毂轴承中滚子的对数曲线凸度优化设计

采用Hiroki Fujiwara、Tatsuo Kawase提出的凸度设计方法对轴承33022的滚子凸度设计进行研究,利用有限元法计算不同凸度的圆锥滚子轴承对应的接触应力。在额定载荷300 kN下,通过优化参数,得到k1=1.2、k2=0.5、Zm=0.007mm时,最大接触应力最小,所对应的凸度为最优凸度。此方法用于设计轴承33022的凸度,在减小边缘效应影响、延长轴承使用等方面有显著效果。     

圆锥滚子轴承凸形滚动面的确定及其加工方法的研究

本文介绍一种普通圆锥滚子轴承凸形滚动面“凸度”值的确定方法,它不仅考虑了轴承的尺寸大小,而且考虑了其工作负荷。 文中介绍的圆锥凸形滚动面的加工方法具有以下特点:可沿袭原滚子加工工艺及工艺装备,投资少,见效快,适用于大、小轴承厂;根据要求,可加工任意凸度值而不受机床结构的限制;即能加工全凸形圆锥滚子,也能加工弧波形圆锥滚子。 为探求“合理凸度”值,考核工艺及工艺装备和检验标准,选7610轴承为代表型号进行了产品试制,并对外圈带凸度、全凸形滚子和弧坡滚子的常规结构7610轴承进行了寿命对比试验,结果表明弧坡形滚子较常规结构的轴承其额定寿命与中值寿命分别提高了160%和60%。     

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。     

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.     

圆锥滚子的技术特性

圆锥滚子是轴承滚动体中加工技术难度最大的产品.由于圆锥滚子轴承的设计特点,圆锥滚子的标准化程度较低;但为了实现圆锥滚子轴承的功能与性能,圆锥滚子需要控制的检测项目繁多,其中凸度、球基面及非工作表面质量是技术难点.我国目前仍只能批量生产Ⅲ级及Ⅱ级滚子,且质量水平不稳定,而I级和0级滚子基本上难以提供.要制造出高质量、特别是高精度的圆锥滚子,必须采用先进的加工设备、工艺技术及检测手段,如高速双击冷镦机、数控磨削超精机床及自动线、精密测量仪器等.随着加工设备的国外引进与自主研发,国产圆锥滚子的产品质量与技术水平将会取得显著突破.     

D744检测仪器角度台的改进

圆锥滚子大径母线带有直线度，能够提高圆锥滚子轴承的承载能力和使用寿命。随着市场对轴承产品质量要求的不断提高，滚子母线带凸度（即直线度≥2μm）已成为行业的共识。另外，圆锥滚子的角度差会影响圆锥滚子轴承的装配和振动值。目前，国内同行业对滚子直线度和角度检测一般有两种方法：一种是用D744仪器检测滚子直线度；一种是采用精密测量仪进行检测。     

大直径圆锥滚子凸度切入磨削

介绍以磨削代替超精加工大圆锥滚子凸度的方法，并对磨削用靠模板的设计加工方法及切入法磨削加工大圆锥滚子的凸度的工艺实施方法和加工效果进行了分析。     

圆锥滚子轴承滚道凸度测量方法的改进

现行工艺规定 ,圆锥轴承内、外圈滚道只许凸不许凹 ,滚道的凸度用标准滚子涂色检查 ,但凸起的准确数值无法知道。我厂为美国铁道协会生产的Ｅ轴、Ｆ轴散件产品 ,均为圆锥滚子轴承 ,对内、外圈滚道的凸度要求很高 ,在 0～ 0 .0 0 4ｍｍ范围内 ,且凸度最高点应在滚道中部 2 0 %范围内。为此 ,设计了专用的凸度测量方法 (图 1 )及装置 (图 2 )。现仅以Ｆ轴为例进行分析。在加工Ｆ轴轴承内、外圈时 ,首先在专用仪器上测出 1～ 2件凸度的数值 ,合格后 ,再由设备自身保证进行加工。在加工过程中 ,由于设备自身及修整器、磨料等原因的影响 ,很难保…