双列圆锥滚子轴承优化设计方法研究

针对如何设计出既满足轴承主要性能要求且体积最优的双列圆锥滚子轴承这一实际工程问题,提出了一种以轴承体积为优化目标的双列圆锥滚子轴承优化设计方法.该方法将轴承的主参数作为优化变量,将轴承结构的几何关系、许用接触应力和期望寿命作为优化约束,并采用遗传算法对该模型进行了求解.分析了该模型中不同交叉率对优化目标值的影响,找到了最佳交叉率.通过该优化方法,对某风机主轴承进行了设计,得到了体积最小且满足应力和寿命要求的双列圆锥滚子轴承的设计参数.将优化出的轴承体积与先前使用的轴承进行了对比,发现轴承空间体积减少22％.     

基于轴承和基于转子系统的轴承参数优化比较

以轴承-弹性Jeffcott转子系统为研究对象,以三油楔固定瓦滑动轴承作为系统的支承元件,采用改进的遗传算法,分别研究了基于轴承和基于轴承-转子系统的轴承参数优化,并对两者的优化结果进行了比较.结果表明:两者优化结果差别较大,实际应用中,应综合考虑轴承-转子系统进行优化.     

基于ANSYS的船用推力轴承壳体优化设计

采用有限元软件ANSYS对船用推力轴承壳体进行了优化设计研究.建立了推力轴承壳体三维模型,根据轴承实际应用工况对其进行约束和载荷施加,获得了壳体应力及变形云图.在保证推力轴承安全的前提下,以减少质量为目标,对壳体结构尺寸进行了优化.对比分析结果表明,优化后壳体尺寸更加合理,大大降低了设备重量.     

特大型镶嵌式自润滑轴承结构的优化设计

针对某重点工程的具体设计要求,分析了采用传统回转轴承的缺点,提出了一种镶嵌式自润滑轴承方案,并进行了具体结构设计.基于ANSYS Workbench软件的优化设计功能,建立参数化近似轴承模型,对轴承结构进行了优化设计.根据镶嵌式轴承的具体结构,建立自润滑材料镶嵌块结构以及分布的优化数学模型,并运用Matlab进行求解,使目标函数达到最优.然后对优化结果进行处理,确定最终结构尺寸.最后通过抽样计算验证了近似模型优化方法的可行性.     

球磨机静压轴承轴瓦结构优化设计

基于ANSYS有限元软件对轴瓦结构进行了优化设计.在给定条件下,以油泵的功率消耗最小为目标函数,对油腔的结构参数进行优化.结果表明,采用优化后的油腔结构参数,油泵的功率消耗可以减少6.23%.在静压轴承设计中,采用ANSYS进行优化设计,可以实现柔性设计.     

轧钢机滚子轴承的优化设计与研究

根据四辊热轧机支撑辊用四列圆锥滚子轴承的工作特性,建立了轧机滚子轴承优化设计的数学模型,通过优化求解得到了轧机轴承的最优设计方案.优化结果表明,轧机轴承优化设计可使轴承的额定动载荷提高22%,额定寿命增加85%,优化设计使企业取得显著的经济效益.     

磁悬浮风力发电机用磁力轴承的分析与设计

设计了一种磁悬浮风力发电机的转子系统,径向方向采用磁力轴承支承,轴向方向靠机械力约束.采用有限元方法,对磁力轴承的结构和磁路进行了分析与设计,最后对磁力轴承的磁环高度h和叠加磁环个数n进行了优化.     

基于粒子群算法的高液静压无心磨床砂轮主轴静压轴承的优化

以单位承载力下总功率损失最小作为目标函数,采用粒子群优化算法对高液静压无心磨床砂轮主轴静压轴承进行优化,并用流固耦合的分析方法验证优化后轴承的性能和结构。结果表明:优化后单位承载力下轴承的总功耗降低了17.065%,轴承的最大应力减小,最大变形略有增大,但均满足磨床的精度要求;轴承宽径比减小,刚度提高,制造成本降低。通过该优化方法提高了无心磨床的磨削稳定性,明显改善了轴承的综合性能。     

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.     

水润滑螺旋阶梯腔艉轴承接触特性分析及结构优化

基于有限元法,考虑艉轴承材料的非线性力学特性以及各结构参数间的交互作用,对该轴承进行接触分析。采用正交试验法分析腔长、腔数、螺旋角、深浅腔比例等主要影响因素对接触应力及变形量的影响规律,采用控制变量法分析螺旋腔腔角、进/出水孔直径、螺旋腔腔深等次要因素对接触应力及变形量的影响规律,分别得到各参数的优化值。同时利用多目标优化方法,对艉轴承的沟槽直径和内衬外径进行优化,以满足低应力及轻量化的设计要求。优化后艉轴承质量降低了29%,接触应力降低了12%,在达到轻量化的目的同时,显著提高了其力学性能。     

铜合金实体轴承保持器等温挤压成形技术

基于精密挤压成形，对一种铜合金实体轴承保持器进行了结构优化，开妯了自带铆钉式加强型保持器，并对该产品进行了等温挤压成形工艺研究，通过试验，制出了合格的样品。结果表明，新型保持器结构简单，性能可靠，可使整个轴承的承载能力和使用寿命得到提高。采用等温挤压成形工艺生产该保持器，可节约工时75％，节约原材料61．5％，其制品组织致密，机械性能好。新工艺具有高质，高效，节材的工艺特点。     

电磁轴承磁场计算的磁路法优化

介绍电磁轴承磁场计算和转子受力特性分析的磁路法和有限元法。基于上述两种方法,详细地计算了考虑铁磁材料磁阻及其非线性因数的电磁轴承磁场,讨论了两种方法计算结果的差异。参考有限元法的计算结果,对计算电磁轴承磁场的磁路法进行了优化。优化后的电磁轴承磁路法简单、准确,具有工程应用价值。     

一种基于概率-证据理论的滑动轴承可靠性优化设计*

针对传统的滑动轴承优化设计中,忽略了不确定因素对滑动轴承的影响,提出一种新的滑动轴承可靠性优化设计方法。在该优化中,由于部分参数存在认知不确定性,利用概率论和证据理论表示不确定参数的分布。将概率论、证据理论和一次二阶矩法相结合,构建基于概率-证据理论的滑动轴承可靠性优化设计模型,并采用遗传算法对滑动轴承进行优化设计。算例结果表明,采用新方法优化后滑动轴承的承载能力明显提高了60%,摩擦因数减小10%,发热量降低6.9%。虽然可靠性优化设计方法相对于确定性优化设计方法降低了轴承的部分最优设计参数,但是滑动轴承的润滑可靠性显著提高,能够降低润滑失效带来的轴承故障,具有较高的工程实用性。     

试验台约束对滑动轴承动特性识别精度的影响

在滑动轴承的动特性测试中,试验台参数对动特性测试精度有重要的影响。以某倒置式轴承动特性试验台为研究对象,基于轴承动力学正反问题,提出滑动轴承动特性系数识别精度的仿真评估方法,分析不同激振频率时试验台约束参数对轴承动特性系数识别精度的影响规律,并对激振频率和约束参数的取值范围进行优选。结果表明：在较低激振频率的条件下,当约束刚度和约束阻尼取值较小时,动特性系数的识别精度受测试误差的影响不大,随着约束刚度和约束阻尼取值增大到一定值,动特性系数的识别精度受测试误差的影响迅速增大。针对研究的试验台,选择激振频率在30~300 Hz之间,选择试验台约束刚度小于试验轴承刚度的0.3%,试验台约束阻尼小于试验轴承阻尼的7%时,能够保证较好的轴承动特性系数的测试精度。     

静叶可调轴流通风机主轴承装配工艺的改进

对引进的静叶可调轴流式通风机的主轴承装配结构进行了优化,并对原结构进行了一系列的改进,实践证明,改进后的主轴承装配运行效果良好.     

大功率柴油机曲轴平衡率对主轴承润滑特性的影响

基于弹性流体动力润滑、轴承动力学及平衡率计算理论,计入轴颈与轴瓦表面粗糙度、曲轴与轴承座弹性变形的影响,针对某大功率柴油机的曲轴系统,建立12缸V150柴油机主轴承的润滑分析计算模型,对12平衡重曲轴在不同平衡率下各主轴承的润滑性能进行分析,考虑轴承宽度、轴承间隙和供油压力等参数对平衡性较好的曲轴进行优化。结果表明:随平衡率的增加,最小油膜厚度先增加后减小,最大油膜压力和平均摩擦损失总功先减小后增大,平衡率80%的曲轴润滑性能较好,但主轴承MB5、MB6、MB7的最小油膜厚度均小于1μm;对其优化后各主轴承润滑性能均满足要求,且润滑性最差的主轴承MB7的最小油膜厚度增加19.7%,最大油膜压力减小11.8%。     

高速脂润滑滚动轴承密封结构优化与漏脂试验*

针对高速脂润滑滚动轴承密封过早失效的问题,建立油封的热-应力耦合有限元模型,研究油封主要参数和轴承工况参数对油封唇口的最高温度和最大接触应力的影响规律,对油封结构参数进行优化,利用强化温升漏脂试验台进行试验验证。结果表明：高速脂润滑滚动轴承油封密封性能的研究应该考虑温度的影响;唇口的最高温度随轴向过盈量、橡胶材料硬度、密封面摩擦因数、轴承转速和轴承腔内温度的增大而增大;最大接触应力随轴向过盈量和橡胶材料硬度的增大而增大,随密封面摩擦因数、轴承转速和轴承腔内温度的增大变化不大;密封结构优化后,平均漏脂率下降了56.7%,平均温升下降了54.3%。     

轴承套圈锻造过程的计算机仿真研究

本文运用MSC-Marc软件对轴承锻造加工过程进行了计算机仿真.以金属成形理论和有限元方法基本原理为基础,建立了热力偶合刚粘塑性轴承锻造模型.包括对材料特性进行了完整的描述,确定了成形模拟中体积不可压缩实现方法.以二代轮毂轴承外圈锻造为例进行模拟分析.模拟分析中进行了冲头力的计算及对两次预成形模型的实验和模拟结果的对比;提出了产生过大冲头力的一个原因是最终成形阶段工件在模腔内分布不均使变形速率急剧增加;分析了工件应力和模具结构的关系及其优化问题,对冲头的倒角圆弧半径作了优化;对温度效应、表面质量和金属流线等锻造设计有关问题作了讨论.提出了预成形坯的设计优化准则,以此设计了二代轮毂轴承外圈的优化的预成形结构,冲头力比原设计下降了一半以上.     

基于蚁群神经网络的滚动轴承故障诊断

为了提高滚动轴承故障诊断的准确性,将蚁群算法与神经网络相结合,根据轴承故障产生的机理,建立其BP神经网络的诊断模型,以网络的误差为目标函数,通过蚁群算法进行BP网络的权值优化,并用优化好的BP网络进行故障诊断。仿真结果表明,该方法具有较高的故障诊断准确度,具有较强的实用性。     

基于ANSYS的静压轴承油腔结构优化设计

基于ANSYS有限元软件对轴瓦结构进行了优化设计,在给定条件下,以承载能力最大为目标函数,对油腔的结构参数进行优化,其优化结果为静压轴承的改进设计提供了最优数据.