螺栓及其预紧力对大型转盘轴承接触载荷分布的影响北大核心

研究了转盘轴承钢球的简化方法以及螺栓预紧力的模拟方法,建立了无螺栓和有螺栓转盘轴承的简化模型,并对其进行了静力学仿真分析。结果表明:有螺栓模型的接触载荷最大值略大于无螺栓模型的接触载荷最大值,随着螺栓预紧力的增大,接触载荷分布越来越均匀,螺栓预紧力对接触载荷分布的影响越来越小;钢球与沟道之间的最大接触载荷与螺栓预紧力成反比。     

基于ANSYS的圆柱滚子轴承内圈滚道径向畸变分析

以NU1006圆柱滚子轴承为例,在Pro E中建立轴和轴承过盈配合模型,将过盈模型导入到ANSYS中进行分析。最后通过MATLAB对数据进行分析处理,得到轴承内径面形状误差、内圈与轴误差相对位置转角、轴承与轴过盈配合量对轴承内圈滚道径向变形的影响。分析结果表明:随轴承内径面误差值的增大,内圈滚道变形量幅值呈增大趋势;随轴承内径面误差形状的变化,内圈滚道变形量幅值及位置均发生变化;随内圈与轴误差相对位置转角的增大,内圈滚道变形量幅值及位置均发生变化;随轴与轴承配合过盈量的增大,轴承内圈滚道变形幅值增大。     

风电轴承多工况试验载荷谱的编制

首先采用雨流计数法统计分析单一工况载荷幅值、均值的循环作用次数,根据相关系数优化法得到单一工况载荷幅值的概率分布函数,同时通过波动中心方法获得单一工况载荷均值的波动中心;再采用加权方式确定多工况载荷幅值的复合概率分布函数以及载荷均值的总波动中心.将载荷幅值作用次数扩展为10(6)次,进而得到载荷幅值不等距8级载荷谱,将该幅值的8级载荷谱叠加于均值的总波动中心编制成风电轴承多工况试验载荷谱.试验载荷谱既保留了多工况原始工作载荷的母体特性,又使轴承的试验加载成为可能.     

螺栓预紧力对转盘轴承内部载荷分布的影响研究

通过弹簧单元和杆单元模拟轴承滚动体与沟道间的接触,对螺栓进行简化,并采用预紧力单元法施加螺栓预紧力,建立带有螺栓的转盘轴承有限元模型,研究非均布预紧力对转盘轴承内部载荷分布的影响。研究结果表明:滚动体与沟道之间的的最大接触载荷与螺栓预紧力成正比,非均布螺栓预紧力能够减小滚动体的最大接触载荷,进而为安装转盘轴承提供理论支持。     

航空轴承非圆滚道的预变形加工技术

提出了在普通轴承磨床上,利用模具轮廓强制套圈毛坯预变形进行加工的原理和方法。根据非圆滚道的理论轮廓,考虑套圈弹性变形、套圈和模具的接触变形、以及模具本身的弹性变形,给出了超精密模具内轮廓尺寸的反算方法和过程,并对各种模具内轮廓形式产生的波形误差和椭圆度误差进行了比较,分析了加工过程中的磨削力及位置对滚道精度的影响。小批量试制表明：形状和尺寸精度都达到了规定的要求,表面质量得到了很大提高。该方法为降低新型轴承的加工成本、提高生产率和质量一致性提供了可靠的技术途径。     

基于混合编程的高速滚动轴承热分析软件的开发

高速滚动轴承的摩擦生热已成为影响其工作寿命和可靠性的重要因素。总结了计算机高级编程语言Visual Basic(简称VB)和FORTRAN以及有限元软件ANSYS的特点,结合3者各自的优点以及高速滚动轴承的热分析理论,采用混合编程的方法,开发了高速滚动轴承热分析软件,使用该软件能够方便地完成高速球轴承和高速圆柱滚子轴承的热分析,有效地预测轴承组件在复杂工况条件下的工作温度场。     

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。     

3D激光熔覆陶瓷-金属复合涂层温度场的有限元仿真与计算

通过建立移动激光高斯热源作用下三维熔覆温度场的计算机数值分析模型,在分析过程中引入了复合材料热物性参数的计算方法,考虑了相变潜热和辐射对流散热等因素,用ANSYS中的ADPL语言编制了相应的计算机程序,具有较高的计算精度。在不同的工艺参数条件下,用该模型对激光熔覆陶瓷一金属复合涂层温度场进行了分析计算,得出了熔覆过程中试样表面、端面的温度等值线分布和温度梯度分布,预测了熔池的轮廓、热影响区的形状、交界面的结合情况等,为研究激光熔覆陶瓷．金属复合材料涂层的覆层成型和凝固机制、根据熔覆层的材料设计要求选择激光熔覆工艺参数等提供了依据。     

球径误差对轴承声学特性影响的仿真研究

球轴承中的钢球在加工制造过程中往往存在直径误差，该误差会对轴承的振动、噪声等动态性能产生重要影响，而目前对于轴承的噪声产生机理以及控制也是学术界的一个重要研究课题。针对在装配轴承时如何合理排布存在直径误差的钢球以有效降低轴承噪声这一问题，以QJ211四点接触球轴承为研究对象，首先采用Workbench对含有不同球径误差的轴承进行瞬态动力学分析，计算轴承结构振动响应；然后基于声学有限元方法，利用声学软件Virtual. Lab Acoustics对轴承进行结构声学仿真，得到不同工况下的滚动轴承的声压频率响应；最后提取各工况的有效声压数据对比分析。研究结果表明：不同的球径误差值大小、存在直径误差钢球数量和钢球的排布方式都会对滚动轴承的噪声特性产生一定影响。     

滚动体直径误差对轴承噪声特性影响的实验研究

滚动体在加工制造过程中往往受研磨设备的精度、磨盘参数及沟槽形状、加工参数（压力、转速等）和“误差复映”现象等因素的影响而存在一定的直径误差，且在轴承装配时可能将具有不同直径误差的滚动体混装，故研究滚动体直径误差对轴承噪声的影响具有重要意义。以D17621N4Q型双半内圈角接触球轴承为例，通过设计实验采集在不同直径误差和排布方式工况下的噪声信号，分别提取信号的有效声压和小波包-AR能量熵两个特征参数，从噪声信号的强弱和混乱程度两个角度进行分析。实验结果表明：误差滚动体的大小、个数以及不同的排布方式都会对滚动轴承的噪声特性造成一定规律的影响，对误差滚动体进行合理排布，能有效降低滚动轴承的运转噪声。