多列圆柱空心滚子轴承

一、背景 1897年米勒(Miller)获得一项滚子轴承专利,其中滚子由螺旋缠绕的金属片制成。从那以后90年间曾发表过许多有关的专利。它们大致可分三类: (1)利用空心滚子的弹性,吸收作用于轴承上的冲击载荷。 (2)利用空心滚子减少滚子重量,因而减少高速轴承中滚子的离心力,改善轴承寿命;利用空心滚子变形装配产生的预加负荷使滚子紧压在轴承内外滚道上,阻止高速轴承中滚子轻载工作时打滑以及用它来驱动轴承保持器。 (3)美国威拉尔·波文首先发现了预加载荷、无保持器、满装的圆柱空心滚子轴承具有高回转精度、高刚度及高速运转性能。其滚子的空…     

一种新型机床主轴轴承空心圆柱滚子轴承

空心滚子轴承的应用始于本世纪初,用以改善轴的柔性。早在70年代初在美国预负荷的空心滚动体已用于高速轴承,靠预负荷的滚动体防止其在高加速度和大离心力条件下滚动体打滑。美国国家航空航天局(NASA)曾进行了一系列试验;苏联将此种轴承用于铁路机车车辆上,利用空心滚子变形增大滚子在滚道的接触面积,提高轴承的承载能力;日本、德国等在轧机轴承上采用一种连接销轴穿过空心滚子孔的保持器,用以节省保持器架所占用的空间,来增多滚子数量,从而增加了轧机轴承的承载能力;奥地利的斯泰尔公司(Stayr)为了减轻滚子重量,改善轴承启动和加速时的动…     

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:     

无预负荷空心圆柱滚子轴承空心度的优化设计

根据接触力学理论，对空心滚子轴承进行了三维有限元分析，在此基础上对空心滚子轴承的空心度进行了优化设计，为最大限度地发挥空心滚子轴承的优势和空心滚子轴承的设计提供参考。     

空心圆柱滚子轴承刚度分析

从空心圆柱滚子轴承变形协调关系出发,通过受力分析,建立各滚子载荷和外负荷的力学平衡方程,再运用当量弹性模量的方法,由帕姆格林公式确定负荷与变形间的关系式,求解了空心圆柱滚子轴承的负荷分布,据此导出了空心圆柱滚子轴承刚度的计算公式,并深入地分析了滚子空心度、外负荷、轴承转速和滚子数等对刚度的影响规律。研究结果表明：空心圆柱滚子轴承的刚度随空心度的增大而减小,随滚子个数的增加而增大,且外负荷和轴承转速会根据滚子的不同空心度表现出不同的变化规律。
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空心圆柱滚子轴承接触力学数值仿真

基于接触力学理论,建立了不同空心度常规直素线圆柱滚子与内圈滚道的三维接触力学模型,进行了有限元数值仿真研究。分析结果表明,空心度对等效应力及接触应力的影响规律是不同的,合理的空心度可减小接触应力的边缘效应,但等效应力滚子两端的边界应力集中总是存在的;在相同空心度下,等效应力和接触应力随载荷的变化规律是不同的;不同载荷作用下,最佳空心度的理论值不同;空心滚子内壁的等效应力值随空心度的增大而增大,存在应力转移现象,并会超过外壁的等效应力值。     

降低圆锥滚子轴承、短圆柱滚子轴承振动值及噪声

通过提高滚子精度等级，改进内外圈工艺流程和提高装配质量，从而降低圆锥滚子轴承、短圆柱滚子轴承振动值及噪声。     

满滚子圆柱滚子轴承

满滚子圆柱滚子轴承有单列、双列和多列(3至8列)几种结构型式。满滚子轴承的(D-d)/B值较低,能承受较重的径向载荷(例如钢铁企业联铸机、拉矫机的拉辊支承轴承译者注)。当然与有保持架的圆柱滚子轴承相比,其所能适用的转速要低。满滚子轴承的运动学条件不如有保持架的轴承,满滚子轴承中滚子与滚道以及滚子与滚子之间的摩擦和滑动阻力都很大,这就增加了轴承的磨损,因此满滚子轴承在应用上受到了一定限制。为减少轴承失效的危险和提高其可靠性,SKF公司设计并制造了滚子表面经过特殊处理的满滚子轴承,其轴承代号后缀为“B”。特殊处理后可改…     

新型空心圆柱滚子轴承结构设计研究

双金属环空心圆柱滚子轴承是一种新型结构的空心滚子轴承,其滚子具有内外环组合式的结构形式,通过内外环的轴向错动,导致外环外径变大,从而形成滚动体与内、外圈间的过盈.这种新型滚子形成过盈的能力完全由其结构决定,应用有限元方法,根据外环外表面上结点位移的均方差指标来确定和优化设计这种新型滚子的结构和尺寸参数.     

空心圆柱滚子与滚道接触应力及位移分析

根据接触力学理论，用有限元方法对空心滚子轴承受载后的应力、位移和接触等情况进行了全面分析，结果表明，设计合理的空心滚子可以降低轴承的等效应力，然而，降低应力的效果与轴承所受载荷的大小有关；空心滚子轴承与实心滚子轴承同样不可避免地存在等效应力的“边缘效应”，因而，有必要通过其他设计方法来避免或降低这种等效应力的“边缘效应”，进一步提高轴承的承载能力和疲劳寿命。     

圆柱滚子轴承的动力学分析

介绍了圆柱滚子轴承的3自由度模型的建立方法,分析了滚子与套圈、滚子与保持架、套圈与保持架间的接触或碰撞关系.介绍了使用Fortran90编写的轴承动力学分析软件包BA的程序架构.得到了滚子的运动速度、滚子与内、外圈间的接触载荷与保持架质心的运动轨迹等,并通过案例分析了圆柱滚子轴承的动力学性能,验证了BA的分析能力.     

圆柱滚子轴承滚子凸度量的有限元分析

用有限元方法对某汽车用圆柱滚子轴承的修形滚子的凸度量进行研究，分析凸度量对接触应力和等效应力的影响，并确定了最佳凸度量。     

滚动体素线形状对圆柱滚子轴承应力的影响

用有限元法对某型号冶金轴承进行优化设计,找出不同素线滚子的最优凸度量。通过对最优结果的对比和分析,研究滚动体素线的形状对轴承应力分布规律和最大应力的影响,为滚动轴承优化设计提供了参考。     

考虑滚子位置变化的圆柱滚子轴承非线性刚度特性分析

以圆柱滚子轴承为研究对象,考虑轴承运转过程中滚子周向位置分布的周期性变化,对经典圆柱滚子轴承载荷分布理论进行改进,并对由此引起的轴承刚度时变特性进行分析,同时研究圆柱滚子轴承平均刚度及平均接触滚子数随径向力的非线性变化规律。为了对改进理论算法进行验证,采用有限元接触分析方法对圆柱滚子轴承刚度及滚子接触状态进行分析。研究结果表明,改进理论算法和有限元接触法均能准确预测轴承瞬时刚度的时变特性及平均刚度随径向力的非线性变化特性,同时证明轴承平均接触滚子数的改变是轴承刚度变化的根源。基于改进理论算法进而分析轴承初始径向游隙、径向力、滚子设计数量等关键参数对圆柱滚子轴承性能的定量影响规律。     

高速圆柱滚子轴承动力学及运动仿真

在高速圆柱滚子轴承动力学研究基础上,建立了轴承瞬态动力学方程,利用Newton-Raphson和Runge-Kutta算法对其数值求解,并利用求解结果在Pro/E Mechanism中实现对滚动轴承的运动仿真。     

变速箱圆柱滚子轴承的设计改进

针对变速箱内第二根轴后端圆柱滚子轴承在使用过程中滚子靠平挡圈外径处的端面磨损严重,造成轴承抱死的现象,分析了轴承过早失效的原因。通过减少滚子的数量,减小平挡圈与垫圈的高度,加大轴向游隙,并对轴承的局部进行了优化,有效地解决了此故障。     

高速圆柱滚子轴承生热研究

通过对高速圆柱滚子轴承拟静力学和生热的分析,编制了高速圆柱滚子轴承生热分析程序,对圆柱滚子轴承内部各热源分别进行生热分析,得到滚子轴承各个单元间的局部生热和轴承总生热。以一个型号轴承为例,分析了转速、载荷等多种工况参数对轴承局部生热和总生热的影响,结果显示内圈转速、径向载荷以及润滑油的入口油温对轴承生热的影响较大。轴承的生热分析为轴承的三维温度场分析、润滑油参数的选择等奠定了良好的基础。     

空心圆柱滚子接触变形的一种计算方法

空心圆柱滚子与套圈间的接触属于非Hertz接触问题.通过对空心圆柱滚子接触特性的分析,发现空心滚子与内、外圈具有线接触变形和本身弹性弯曲变形的双重特性,把空心度作为影响接触变形的一个重要参数,提出了一种计算空心滚子接触变形的方法.该方法计算的结果与有限元方法获得的结果进行对比,结果表明:对于3种不同规格的滚子分别在不同空心度及外载荷的情况下,两者计算结果相当吻合,该计算式可作为空心滚子接触变形计算的-个参考公式.