关节轴承中微凸体的热分析

为研究关节轴承内外圈摩擦副上微凸体在相对滑动过程中的摩擦热问题,建立半球状微凸体相对光滑平面滑动的模型,对点热源导致的温升进行积分,计算关节轴承内外圈在微凸体接触面处的稳态温升分布. 分别计算微凸体在弹性接触与塑性接触状态下接触面的稳态温升分布,并研究了在不同角速度和载荷下接触面沿速度方向的温升变化. 给定在一定范围内变化的载荷及速度,分别计算绘制出了两种不同型号关节轴承中的微凸体在接触区的最大闪温图. 计算结果表明:内圈微凸体在接触区的温升是对称分布的,最大温升位于接触面的中心点,外圈接触区后沿的温升大于前沿的温升,最大温升出现在中心点偏后沿的位置. 轴承角速度或微凸体载荷越大,接触区的温升越大. 在低速重载工况下,微凸体的最大闪温值较小;而在高速情况下,微凸体的最大闪温值较大. 关节轴承在工作时应注意载荷和角速度的控制,防止因微凸体摩擦生热过多从而造成轴承使用性能受损.     

带挡边关节轴承静力学有限元分析

为研究KF11028型外圈带挡边的向心关节轴承的静力学特性,用Solidworks建立轴承三维模型,基于ANSYS Workbench对轴承在正常和偏斜2种工况下承受1 575 kN径向载荷的静力学特性进行有限元分析。分析结果表明:正常工况下,内圈等效应力最大值出现在油孔处,外圈的等效应力最大值出现在内球面边缘,均小于屈服强度,接触应力最大值出现在接触面边缘;偏斜工况下,内圈等效应力最大值出现在油孔处,外圈等效应力最大值出现在内球面位于挡边一侧的边缘处,均大于屈服强度,接触应力最大值出现在接触面边缘;内圈的偏斜会导致关节轴承受力不均匀,从而造成部分部位产生应力集中。因此带挡边向心关节轴承不宜长期工作在载荷和偏斜角度都比较大的工况下。