工业机器人用薄壁四点接触球轴承的设计分析

针对工业机器人用薄壁四点接触球轴承特殊的结构和性能要求,从主参数的确定,结构参数的选取以及有限元分析等方面,对该轴承设计上需特殊考虑的问题进行了分析。     

薄壁四点接触球轴承接触问题有限元分析

基于Ansys有限元软件,提出薄壁四点接触球轴承的逐级梯度细化接触区域的单元网格划分方法。建立等截面薄壁四点接触球轴承1/2单个滚动体与套圈及整个轴承有限元模型。计算分析了网格单元尺寸对四点接触球轴承接触特性的计算精度影响,求解整个轴承有限元模型在静径向力下的载荷分布规律,获得了薄壁四点接触球轴承较为精确的椭圆接触区域形状和四点接触状态。研究表明:对于接触特性计算,网格划分单元尺寸近似于接触椭圆短半轴的50%时便可以得到较精确计算结果,对于薄壁四点接触球轴承,钢球与内、外圈滚道的接触应力、等效应力和接触变形与径向载荷呈非线性递增关系,接触应力大小和载荷分布的计算结果与赫兹接触理论计算值具有较好的一致性。计算结果较为精确的模拟了薄壁四点接触球轴承的接触特性和载荷分布规律。     

四点接触球轴承重要结构参数分析方法

【目的】基于四点接触球轴承接触力学特性分析,对轴承重要结构参数（接触角、沟曲率半径系数和径向游隙）进行设计,并综合考虑轴承结构参数对轴承滚道次表面应力的影响,旨在为四点接触球轴承的设计提供新的参考。【方法】通过建立高精度四点接触球轴承多体接触动力学模型,采用有限元分析方法对接触力学模型轴承滚道次表面应力和淬硬层深度的分析,进一步验证了设计的合理性。【结果】结果表明,初始接触角越大,轴承承载能力越大,次表面应力峰值和所需最小淬硬层深度越小,但易发生椭圆截断,建议初始接触角选取45°～50°中较小值;沟曲率半径系数越小,轴承承载能力越大,次表面应力和最小淬硬层深度越小,建议沟曲率半径系数在0.52～0.53范围内取值;游隙减小,内圈左侧应力微小增大,右侧应力减小,最佳游隙为-0.03 mm。     

四点接触球轴承保持架结构的改进

针对四点接触球轴承保持架壁厚较薄、强度不高的缺点,改进保持架结构增大其中部外径;壁厚增加、强度提高有利于提高轴承可靠性与使用寿命     

滚道形状对四点接触球轴承力学性能的影响

涡轮钻具用四点接触球轴承为特殊设计的非标轴承,其在恶劣的工况下高速旋转,需承受较大的轴向载荷和轻微的径向载荷,是涡轮钻具中最薄弱的环节,直接影响着涡轮钻具的性能和工作寿命。用Pro/E对涡轮钻具轴承滚道和钢球的接触进行三维建模后,利用ANSYS分析了轴向力作用下轴承内部的接触状态和不同形状滚道下钢球的变化和磨损,讨论了轴向力、滚道形状与钢球各参数之间的关系,从而得出了最佳滚道形状。     

航空发动机主轴用四点接触球轴承结构分析

从发动机用四点接触球轴承的结构入手,对某型发动机连续发生多起转子前移故障,轴承损坏严重的现象分析;提出在不改变轴承的结构和设计参数的情况下：“控制球径的选配范围”,“测量成套轴承的接触角”,“内外套圈匹配时应检查Wki,使之满足Wk1＜Wk2”三项措施,提高轴承的高速运转性能。同时建议采用两半内圈三点接触的结构型式。附图1幅。     

负游隙薄壁四点接触球轴承空载下的摩擦力矩计算

介绍了负游隙四点接触球轴承游隙的计算方法,以空载状态下的薄壁四点接触球轴承QJ1830为例,考虑了负游隙状态下套圈变形对钢球与沟道间接触载荷的影响,分析了影响该轴承摩擦力矩的主要因素,最后根据能量守恒定律计算了该轴承空载状态下的摩擦力矩,并与实测值进行了对比,结果表明:游隙值越小,摩擦力矩的理论计算值相对实测值的误差越小,当游隙小于-7μm时,误差小于30%。     

四点接触球轴承保持架的改进

针对四点接触球轴承（QJ、QJF型）实体保持架在使用过程中因锁球口磨损而掉球现象,对该保持架进行了改进设计。实体保持架一侧面加工成兜孔。QJF型在兜孔的中部外径加工一凸台锁住钢球,QJ型在内径加工一凸台,钢球从侧面装入兜孔,保持架端盖同保持架用铆钉铆合在一起,保持架由钢球引导,经用户使用拆装轴承不再发生掉球现象     

三点四点接触球轴承接触角设计误差分析

通过分析计算得出：径向游隙对接触角的影响最大,其次是套圈沟曲率中心偏移量,钢球对接触角的影响与结构设计和参数设计有关。对于三点接触球轴承,钢球对接触角的影响大于外圈沟曲率半径的影响。产品设计中,沟曲率中心偏移量的公差设计宜取负方向偏差。适当压缩套圈沟曲率半径公差,放宽配套钢球尺寸的偏差,可以解决钢球尺寸超差的使用问题。附图2幅,参考文献3篇。     

三点,四点接触球轴承设计与应用

综述了三点、四点接触球轴承在使用过程中易出现的问题．并对其失效形式进行了分析。介绍了该类轴承的设计状况,并指出了比较合理的设计方法和程序。附图6幅．参考文献5篇。     

配对角接触球轴承静态力学特性

根据角接触球轴承实际的工作状态,建立背靠背配对安装形式的角接触球轴承接触模型,计算配对轴承在径向、轴向和力矩载荷联合作用下的载荷分布以及接触应力,并将理论值与Ansys有限元法得出的结果进行对比,验证计算结果的准确性。详细研究了在联合载荷的作用下,配对轴承静态载荷分布以及接触特性的变化规律。研究结果表明:配对角接触球轴承的内圈在联合载荷作用下发生位移,使载荷分布不均匀,接触应力主要集中在载荷对称线附近的部分钢球上,改变联合载荷会使两列轴承载荷分布规律以及接触特性发生变化。     

Effects of geometric parameters on static load capacity of a double-row four-point contact ball bearing

The geometric parameters, which are difficult to design because of the lack of a corresponding theory and tool, of a double-row four-point contact ball bearing, determine its carrying capacity. In this study, a mechanical model (nonlinear algebraic equations) with the effect of the row spacing, which is different from the current theory for a single-row ball bearing, has been developed. Also, using the corresponding calculation procedure programmed by MATLAB, the effects of the geometric parameters on the load capacity of the bearing have been studied. Some design suggestions have been made for the bearing geometric parameters: to improve the contact strength between the ball and raceway, the row spacing should be designed as small as possible if the bending strength of the mid beam among the rows is enough. To avoid more interference force, the negative clearance should be near zero.     

基于Romax的薄壁深沟球轴承寿命研究

为了研究工业机器人轴承高温工作条件下的寿命情况,基于Romax的仿真功能,建立了薄壁深沟球轴承的轴系仿真模型,在模型中分别进行了轴承工作温度的单因素试验和正交试验.仿真结果显示:Romax中轴承工作温度对轴承寿命的影响考虑了轴承材料的硬度下限;轴承的两种仿真寿命受轴承工作温度的影响是先保持不变,在分别达到178℃和18...     

角接触球轴承安装预紧浅析

从角接触球轴承用于主轴部件时的布置方式切入,着重指出了轴承安装时预紧的重要性,并对预加负荷大小的选择及施与方法表述了观点与看法。     

双排四点接触球转盘轴承的有限元分析

针对转盘轴承在受载时不再遵循刚性套圈假设这一实际情况,利用有限元分析软件ANSYS建立了双排四点接触球转盘轴承的实体有限元模型。根据转盘轴承的实际工况设置了模型的边界条件,通过求解计算得到了转盘轴承内部的受力状况,并将本文的计算结果与基于刚性套圈假设数值计算结果进行了比较。结果表明:采用有限元方法得到的结果中有更多的钢球受载,且钢球与滚道之间的最大接触应力值有所降低。这归因于有限元方法将套圈看作是弹性体,在转盘轴承受到外部载荷作用时套圈将发生径向平面内的结构变形。有限元方法得到的结果更加符合转盘轴承的实际受力状况。     

角接触球轴承接触角误差控制

根据微分近似增量的数学原理,通过对接触角函数进行全微分运算,找出了接触角误差与轴承零件尺寸公差之间的关系.利用这个关系提出了控制接触角误差的方法,并给出了计算实例.     

Influence of ball precision on the assembly of radial thrust ball bearings

The influence of ball precision on the assembly of ball bearings is theoretically studied.     

高速角接触球轴承接触疲劳寿命的有限元分析

首先简述了滚动轴承寿命的基本理论以及传统估算方法.然后根据轴承结构与工作特点,指出了滚动体与滚道的接触疲劳是轴承的主要失效形式,通过总结一般结构疲劳分析方法,提出了滚动轴承采用有限元法进行疲劳分析的方法和步骤.针对实际课题,对给定工况下的角接触球轴承B7005轴承接触疲劳寿命的有限元分析,将分析结果与轴承经典寿命估算结果进行了对比,一定程度上验证了提出的滚动轴承有限元疲劳分析法的合理性.     

Influence of wear on the operational stability of ball bearings

The radial vibrations in a ball bearing due to change in its rigidity on rotation are calculated. Their wear dependence is determined.     

基于成对双联角接触球轴承的摩擦力矩特性分析

对影响成对双联角接触球轴承精度和平稳度的摩擦力矩特性进行了分析研究.依据研究目的要求主要采用了试验验证和计算验证结合的试验方法.首先建立了特种轴承试验台系统.然后对成对双联角接触球轴承做了工况模拟和运转状态检测.从而得出了成对双联角接触球轴承变转速,变转向,变轴向载荷,变预紧力下的摩擦力矩曲线的大小和轴承曲线波纹度.进...