滚子轴承内滚道凸度磨削工艺

滚子轴承滚道凹心,对轴承寿命有着致命的破坏,我厂生产的32308轴承在行业检查中,由于滚道凹心,其寿命没有达到额定寿命(230ｈ)要求,为此针对我厂生产的圆锥、圆柱滚子轴承,我们开展了滚子轴承内滚道凸度磨削工艺的研究。1　滚子轴承的工作状况及寿命试验情况滚子轴承一般在重载荷、中低转速环境下使用,因此滚道及滚子表面的形状对轴承使用寿命有着十分重要的影响。假如滚道凹心(或平直),轴承在承载受力状况下,使滚道与滚子两端受力大,即产生应力集中,温度升高,随即出现麻点、脱皮,很快导致报废。如图1所示。图1通过对5套32308轴承测试滚道直…     

风电主轴双支承圆锥滚子轴承疲劳寿命计算

针对直驱式风电机组主轴双支承圆锥滚子轴承组合，建立了一种轴承疲劳寿命理论计算方法。首先，在笛卡尔坐标系中对轴承滚道进行数学描述；其次，运用坐标变换原理建立滚子-滚道接触变形与套圈位移之间的数学关系，借助于变形协调条件和受力平衡条件解决滚子载荷分布的静不定求解问题，通过对模型的数值求解得到轴承内部每个滚子的载荷；然后，运用有限长线接触理论建立修形滚子与套圈滚道之间的弹性接触模型，计算得到滚子与滚道之间的接触应力分布和滚道边缘应力修正函数；最后，通过边缘应力修正函数修正当量滚子切片载荷，进而准确计算轴承疲劳寿命。实例分析结果表明：滚子素线修形量对滚子与滚道之间的接触应力分布和轴承疲劳寿命有显著影响，轴承疲劳寿命随滚子凸度系数增大先急剧上升，达到最大值后缓慢下降。     

风力发电机组双列圆锥滚子轴承载荷分布及寿命计算

针对传统双列圆锥滚子轴承内部载荷计算模型中未考虑挡边变形、轴承径向游隙的问题,提出一种基于坐标向量模拟轴承内圈、滚子变形及接触点位置的方法,通过坐标变换来反映滚道与滚子接触变形,在模型中考虑了挡边变形、轴承游隙。通过建立滚子和外圈的静力学平衡方程及变形方程求解滚道载荷分布情况,在此基础上给出了寿命计算方法。并以某风力发电机用双列圆锥滚子轴承为例分析,得到了载荷分布情况,该类轴承径向游隙为-0.18~-0.15 mm时寿命满足要求。     

基于非理想Hertz线接触特性的圆柱滚子轴承局部故障动力学建模

传统方法对圆柱滚子轴承局部故障动力学的分析都是基于Hertz线接触理论,然而当轴承的滚子为凸度形状时,滚子素线不为直线,滚子与滚道之间的接触问题已经超出Hertz线接触理论的范畴。针对这个问题,以滚道表面存在局部故障的圆柱滚子轴承为研究对象,提出考虑滚动体与内外圈滚道之间非理想Hertz线接触特性和时变位移激励的圆柱滚子轴承局部故障动力学模型,研究位移激励形式和局部故障尺寸对圆柱滚子轴承振动特性的影响规律。研究表明,该模型能克服传统的线接触经验公式无法考虑滚子与滚道曲率的缺点,能更加准确反映圆柱滚子轴承滚道表面局部故障与滚动体接触的实际情况,为滚动轴承早期局部故障动力学分析和诊断工作提供新的计算方法和一些有价值的结论。     

随机道路载荷下轮毂轴承服役寿命预测方法研究

针对当前轴承寿命评价主要基于定值载荷工况,对于径向力、轴向力及弯矩动态耦合效应考虑较少,导致轴承实际服役寿命与理论寿命存在较大差异的问题,提出一种随机道路载荷下轮毂轴承的服役寿命预测方法.以试验场实测轮心六分力载荷数据为基础,通过联合分布计数确定多轴载荷间耦合频次关系,以确定损伤载荷作用次数;根据轴承滚子-滚道间的变形协调关系,并考虑弯矩作用下滚子角位移及滚道错位对载荷传递的影响,建立圆锥滚子轴承的外滚道-滚子-内滚道瞬时接触载荷计算模型;综合多轴载荷联合分布计数结果与接触载荷计算模型,采用Newton-Raphson迭代算法求解得到轴承周向接触载荷序列,并与Romax仿真结果对比验证结果的有效性;基于修正的L-P理论得到多轴载荷对应下的轴承当量动载荷,综合联合分布计数结果、线性损伤累积准则,完成试验场随机道路载荷下轮毂轴承寿命计算,并通过台架试验验证结果的准确性和方法的合理性.由此,可为轮毂轴承的设计选型及寿命预测提供参考依据.     

轴承零件几何误差对圆柱滚子轴承回转误差的影响:第一部分 计算方法

轴承旋转精度的高低取决于轴承回转误差的大小,而轴承回转误差又取决于轴承零件的几何精度。因此,研究轴承零件几何误差和轴承回转误差的关系对轴承零件加工公差合理分配及成品轴承精度预测有重要意义。为此,提出一种基于几何和载荷约束共同作用下圆柱滚子轴承回转误差计算方法。在几何约束模型中,考虑轴承内圈滚道、外圈滚道和滚子表面的尺寸误差和形状误差,同时还考虑由轴承零件几何误差引起的滚子-滚道接触位置变化。在载荷约束模型中,考虑由轴承零件几何误差引起的滚子-滚道接触力方向的变化。在此基础上,运用Hertz接触理论和静力学,推导轴承回转误差计算方法。提出可用于分析轴承零件几何误差、弹性变形和滚子个数三者的耦合效应对轴承内圈回转误差的影响规律的计算方法,为高精度滚动轴承的精度设计、公差分配及加工工艺参数的控制提供理论依据,从而有效提高滚动轴承旋转精度。     

高速列车轴箱轴承选型分析计算

为统一高速列车轴箱轴承的类型及接口尺寸,通过对不同高速列车轴箱轴承选型情况进行分析,根据SKF轴承计算方法,对三种不同滚子配置形式和接口尺寸的轴承进行额定寿命计算。结果表明,外径为240 mm的圆柱滚子轴承单元是高速列车轴箱用轴承的理想选择。     

圆锥滚子轴承装配高计算程序的开发

针对圆锥滚子轴承装配高参数多、计算复杂、容易出现错误等问题,利用VB(Visual Basic可视化语言)制作一个.exe程序(可执行程序),输入圆锥滚子轴承的α、β和φ三个角度以及大挡边宽度、内滚道直径、外滚道直径、滚子直径等变化量几个参数,可以直接得出装配高的影响系数和总装配高的变化量,计算过程简单、快捷、准确。     

滚子轴承外圈滚道凸度加工的分析与计算

一、概述N类（老二类）短圆柱滚子轮承和3类（老7类）圆锥滚子轴承，由于外圈滚道与滚子的摩擦接触，滚子与滚道接触处会过早出现疲劳点蚀。这是因为轴承受载后滚子发生弹性变形和塑性变形，致使二端出现边缘应力集中，加之，轴承安装不良及轴受力弯曲，也同样造成边缘应力集中造成的。应力集中导致了产品寿命和旋转精度下降。要改变这一现象，就必须在外圈滚道或滚子上加工出凸度。这样就能有效地改善滚动接触区的应力分布，减小或消除边缘应力集中，有利于液体润滑，从而提高轴承寿命。滚子的凸度大都在超精加工中解决，这已有专门文章介…     

三排滚子转盘轴承的校核计算方法

针对现有转盘轴承在工程应用中所出现的滚道塑性变形、滚道疲劳剥落和套圈结构断裂这三种失效形式,利用转盘轴承的数值分析模型和有限元分析模型建立了联合载荷作用下三排滚子转盘轴承的校核计算方法。数值分析模型借助于变形协调条件和受力平衡条件解决了滚动体负荷分布的静不定求解问题;有限元分析模型将滚子简化为弹簧单元,而套圈仍然采用实体单元,避免了实体滚子与滚道接触的大量非线性数值求解计算。利用所建立的校核方法计算得出了滚道的抗塑性变形安全系数、滚道的疲劳寿命和套圈的结构强度安全系数,为判定该轴承满足给定应用工况要求的程度提供了依据。     

传递转矩的长寿命圆锥滚子轴承

从设计方面着手 ,开发了具有最佳滚道形状的圆锥滚子轴承。开发的新轴承与标准轴承相比 ,在内外圈有相对倾角时 ,在净化油中的寿命达 3倍 ;在污染油中的寿命达 1.5倍 ;其他性能基本相同。附图 6幅 ,表 2个。     

变曲率圆弧球面滚子轴承力学性能分析

根据球面滚子轴承承载过程中存在的问题,提出了两种改变接触应力分布的方法:第一,在不同的载荷下改变滚子-滚道的密合度大小,使得在任一种载荷下接触区域长度都等于滚子有效长度,并给出密合度变化随载荷变化的曲线;第二,利用变曲率圆弧法对球面滚子轴承进行修形。基于Bouss-inesque弹性接触理论,编制计算机程序并计算球面滚子轴承的接触应力,在赫兹理论范围内对程序结果进行了验证,与赫兹解的对比表明,程序计算结果很精确。在此基础上对两种方法设计的轴承进行了应力计算,结果表明,经过程序计算修形后的滚子最大接触应力显著减小,相应的轴承寿命也得到大幅度提高。     

修形滚子的设计计算及其在工程中的应用

轴承滚子修形量是影响滚子与滚道之间接触应力分布状况的重要因素,对轴承性能和寿命的提高有重要影响.根据理想对数凸型方程和三维有限长弹性接触问题的理论,分析滚动轴承结构参数对接触应力分布的影响,提出滚子修形量设计时必须考虑滚子倒角半径和越程槽宽度的影响因素,给出相应的数值计算方法,并应用于汽车十字万向传动轴节叉轴承的滚子设计中.结果表明:使用这种方法设计的轴承滚子,可避免接触应力分布出现"边缘效应"现象,也避免了在接触区域中部产生应力集中,疲劳实验证明轴承滚子的寿命提高了1.52倍.     

六排滚子转盘轴承的有限元分析北大核心

针对转盘轴承套圈断裂和滚道剥落2种失效形式,提出了一种通过有限元分析对六排滚子转盘轴承进行强度校核的方法。该方法在建立转盘轴承有限元模型时将滚子滚道的非线性接触等效为非线性弹簧单元,并计算轴承套圈的内部应力分布,根据最大内部结构应力校核轴承的结构强度;采用滚子与滚道之间的接触模型计算滚子与滚道之间的最大接触应力来校核轴承的接触强度。该模型考虑了轴承套圈的结构变形,比传统轴承理论刚性套圈假设的计算结果更能反映实际情况。有限元计算结果与工程实际中该类型转盘轴承的失效情况相符。     

六排滚子转盘轴承的有限元分析

针对转盘轴承套圈断裂和滚道剥落2种失效形式,提出了一种通过有限元分析对六排滚子转盘轴承进行强度校核的方法。该方法在建立转盘轴承有限元模型时将滚子滚道的非线性接触等效为非线性弹簧单元,并计算轴承套圈的内部应力分布,根据最大内部结构应力校核轴承的结构强度;采用滚子与滚道之间的接触模型计算滚子与滚道之间的最大接触应力来校核轴承的接触强度。该模型考虑了轴承套圈的结构变形,比传统轴承理论刚性套圈假设的计算结果更能反映实际情况。有限元计算结果与工程实际中该类型转盘轴承的失效情况相符。     

降低圆锥滚子轴承摩擦力矩的方法

分析了圆锥滚子轴承摩擦力矩的产生原因，指出：在不改变其设计结构，不减小轴承额定载荷的前提下，通过加大内滚道、外滚道和滚子的凸度，合理选择凸度形状，有效控制滚子球基面半径的散差和挡边角度，降低挡边和球基面的粗糙度，可大幅度降低圆锥滚子轴承的摩擦力矩。     

调心滚子轴承内圈滚道的综合测量

在分析调心滚子轴承内圈滚道形状的基础上，提出了通过滚道对角线的尺寸公差，尺寸相互差和接触点位置公差等的综合测量方法，来控制内滚道的尺寸及形状误差，使其满足要求。     

瑞典SKF突破球面滚子轴承技术难点

球面滚子轴承自从1919年由瑞典SKF研制成功以来，SKF一直占据着世界市场的主导地位。SKF新近研制的Explorer球面滚子轴承更加增强了其霸主地位。 　　Explorer 球面滚子轴承的使用寿命与标准的相同尺寸球面滚子轴承相比提高了300％，且所能承受的扭矩负荷提高了25％以上。Explorer 轴承在较低的温度下运转得更快，噪音更小，振动更小，并且耐受污染。这些性能的变化不仅仅是结构的改变，而是减小宏观和微观状态下应力集中和对接触表面间的油膜厚度进行优化的结果。在开发Explorer轴承的过程中，SKF的科学家对钢的晶粒微组织结构进行了研究，将氧含量降至最低，从而制造出洁净、均匀结构的钢。开发工程师和应用工程师通力配合确保每个轴承零件都合格，从而最大限度地发挥润滑效果，减小摩擦和磨损。 　　Explorer球面滚子轴承结构最显著的特点是有一个浮动导环、对称的自引导滚子(在滚子长度周围提供均匀的负荷分布)、特殊的滚子轮廓(能将边缘应力降为最小)、 结实的金属保持架(可承受高温)和润滑剂，外圈上有一个环形油沟和三个进油孔。 　　由于Explorer轴承增加了单位容量，轴承的寿命更长，可靠性更高。Explorer球面滚子轴承的开发成功为机床设计“小尺寸”或“大功率”战略目标开辟了道路。     

圆柱滚子轴承旋转精度数值计算及试验研究

针对圆柱滚子轴承旋转精度,提出了轴承外圈径向跳动数值计算方法,并对外圈滚道形状误差进行了试验研究。根据轴承元件运动及几何关系,建立了轴承外圈径向跳动数值计算模型,分析了外圈滚道圆度误差幅值、圆度误差阶次、滚子个数以及径向游隙对轴承旋转精度的影响规律,并验证了模型的正确性。分析结果表明,外圈滚道圆度误差幅值对轴承旋转精度影响较大;当轴承外圈圆度误差阶次与滚子个数满足特定关系时,轴承旋转精度显著降低;对于外圈滚道圆度误差波形变化较剧烈的圆柱滚子轴承,滚子个数对其旋转精度影响较大。对轴承外圈滚道圆度误差试验研究结果表明,外圈滚道圆度误差服从正态分布;轴承外圈滚道圆度误差幅值随圆度误差阶次呈指数曲线变化;获得了外圈径向跳动与外圈滚道谐波分布参数的函数关系式,可用于外圈径向跳动的预测。     

圆柱滚子凸度量计算软件的开发及其应用

为了避免边缘效应的影响,根据Lundberg方程和三维有限长弹性接触问题的数值方法,开发出考虑越程糟时对数型修形滚子设计的可视化计算软件,并且将该软件应用于汽车十字轴总成节叉轴承的滚子设计中。结果表明,利用该软件设计出的滚子与滚道之间的接触应力不会出现边缘效应,也不会出现应力集中,从而提高轴承的疲劳寿命。