点蚀坑三维形貌对齿轮齿面应力集中影响的研究

为了研究齿轮点蚀坑三维形貌对齿面应力集中的影响,利用有限元方法,分析了不同形貌的点蚀坑对轮齿应力集中系数的影响.然后以椭球点蚀坑为研究对象,通过改变椭球点蚀坑长、宽、深尺寸,分析了不同长宽比、深宽比变化对应力集中系数的影响,并建立了椭球点蚀坑应力集中系数随三维尺寸变化时的近似计算模型.根据某齿轮接触疲劳试验数据,对所建...     

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…     

滚动轴承零件表面应力分布对其寿命影响

运用ANSYS软件模拟了大尺寸滚动轴承滚道及滚子在接触过程中的应力分布情况,分析了圆锥滚子与轴承内圈和外圈对应力集中及应力分布的变化过程,分析了轴承滚子表面的压力分布对滚动轴承疲劳寿命的影响情况,并得出了现行的轴承标准中的大尺寸圆锥滚子轴承、滚动轴承套圈滚道及轴承滚子接触表面外圈滚道容易发生应力集中而产生边缘效应的结论,建议在结构设计上进一步优化。     

一种预测蚀坑腐蚀疲劳寿命的概率模型

蚀坑腐蚀引起的疲劳损伤过程包括七个阶段,蚀坑形成、蚀坑扩展、蚀坑转变为疲劳小裂纹、小裂纹扩展、小裂纹转变为长裂纹、长裂纹扩展和断裂.用一阶可靠性方法(first-order reliability method,FORM)和蒙特卡洛模拟法分别计算铝合金蚀坑腐蚀疲劳寿命,得到疲劳寿命的累积分布函数(cumulative distribution function,CDF),进行概率敏感性分析.同时研究几个随机变量及其变异系数(coefficient of variation,COV)对预测疲劳寿命的影响.     

含水工况下T406对轴承疲劳寿命影响的试验研究

通过在滚子-钢球寿命试验机上测试圆柱滚子疲劳寿命评价含水工况下添加剂T406(苯三唑十八胺)对疲劳寿命的影响。应用光学显微镜,扫描电镜(SEM)和能量色散X射线光谱仪(EDS)分析滚子点蚀坑形貌和表面化学反应膜成分,对水和T406对轴承滚子接触疲劳寿命可能的影响机制进行分析。结果表明,在含水工况下添加剂T406能够提高滚子的疲劳寿命。T406通过在金属表面的聚集中和氢离子,从而阻止水对金属表面的有害影响,提高轴承疲劳寿命。     

单个边缘微观损伤对铝合金材料蚀坑应力集中效应的影响研究

为获取边缘微观损伤对铝合金蚀坑产生的应力集中效应的影响及影响规律,采用ANSYS有限元方法,构建7B04铝合金半椭球体简化蚀坑模型、单个半椭球体包含一个边缘微观损伤的蚀坑模型,并基于线弹性断裂力学,开展两种蚀坑模型的应力集中效应计算分析.研究发现:边缘微观损伤对半椭球体蚀坑应力集中效应的数值大小、作用区域以及作用区域大小影响明显.包含与不包含边缘微观损伤的半椭球体蚀坑产生的应力集中系数最大值分别为Kt,max=3.359和Kt,max=2.24;包含边缘微观损伤的半椭球体蚀坑其应力集中效应明显的区域集中在边缘微观损伤与半椭球体蚀坑交汇位置的侧边;边缘微观损伤对点蚀损伤应力集中效应的影响与其表面尺寸、深度以及方位有关,应力集中系数随其深度与长度的比值(h/l)增加而增加,且Kt,θ=45°>Kt,θ=0.     

冷酸轧机轴承的故障诊断与处理

通过测量冷酸轧机钢带生产线上轴承在异常情况下的振动速度,在振动异常原因不明的情况下,对振动信号进行了频谱分析.同时与轴承外圈、内圈与滚动体特征频率的计算结果相结合,判断出故障的原因以及部位.经过停机检查后,确认测点4处轴承外圈严重点蚀.从而说明频谱分析结果的正确性.     

变桨轴承套圈应力和疲劳强度的数值分析

针对风力发电机变桨轴承在使用过程中出现套圈断裂的问题,以某3 MW风力发电机用变桨轴承为例,基于有限元对套圈在极限工况下的套圈应力以及疲劳强度进行分析,得到内、外圈易产生断裂的位置处于与来风方向的夹角分别为137.0°~152.6°和151.4°~155.5°区域。提出了在轴承内圈轮毂侧以及外圈叶片侧分别增加凸缘结构的改进措施,改进设计后变桨轴承最大等效应力明显降低,最小疲劳安全系数增大,轴承整体强度明显增大。     

大功率风力发电机增速齿轮断裂原因分析

通过断口宏微观形貌观察、化学成分分析、显微组织观察以及硬度测试等方法,系统分析了某大功率风力发电机增速齿轮断裂的原因。结果表明:轮齿外表面存在密集分布的点蚀坑及微孔缺陷,是裂纹源;在较高水平的冲击与弯曲载荷共同作用下使微裂纹扩展,从而最终导致齿轮疲劳断裂。     

振动机械滚动轴承单点点蚀故障动力学研究北大核心

针对振动机械滚动轴承内、外圈单点点蚀故障,通过分析轴承工作状况及钢球通过缺陷时接触变形量和弹性接触力的变化,建立了振动机械轴承内、外圈单点点蚀故障的动力学模型,并通过数值仿真得到了振动机械轴承内、外圈单点点蚀故障频谱。以振动筛为载体进行试验研究,验证了理论模型的正确性及有效性。理论分析与试验结果一致表明:振动机械轴承外圈单点点蚀故障时的故障包络谱中有较为明显的调制现象,内圈单点点蚀故障时的包络谱有轻微的调制现象,与旋转机械轴承内外圈单点点蚀故障谱有明显的区别。     

高速圆柱滚子轴承保持架断裂原因分析

针对某高速电动机用圆柱滚子轴承运行2×105km后大量保持架出现疲劳断裂的现象,分析了保持架工作应力特性和共振频率,通过试验验证了保持架断裂的主要原因是结构设计不符合圆柱滚子轴承高速运转工况,导致轴承高速运转时产生应力集中,使保持架疲劳断裂。     

圆锥滚子轴承滚动体的凸度分析

圆锥滚子轴承的修型技术是使用带凸度的滚子以避免或降低滚动体和内外圈接触引起的边界应力集中。采用ANSYS软件对圆锥滚子不同凸度下的应力情况进行分析。分析结果表明,在一定的条件下带凸度的圆锥滚子1轴承可以最大限度的降低滚动体和内外圈接触引起的边界应力集中。     

振动机械滚动轴承单点点蚀故障动力学研究

针对振动机械滚动轴承内、外圈单点点蚀故障,通过分析轴承工作状况及钢球通过缺陷时接触变形量和弹性接触力的变化,建立了振动机械轴承内、外圈单点点蚀故障的动力学模型,并通过数值仿真得到了振动机械轴承内、外圈单点点蚀故障频谱。以振动筛为载体进行试验研究,验证了理论模型的正确性及有效性。理论分析与试验结果一致表明:振动机械轴承外圈单点点蚀故障时的故障包络谱中有较为明显的调制现象,内圈单点点蚀故障时的包络谱有轻微的调制现象,与旋转机械轴承内外圈单点点蚀故障谱有明显的区别。     

铁路货车圆锥滚子轴承偏载应力分析

以某35.7 t轴重铁路货车双列圆锥滚子轴承为例,基于ANSYS建立均匀载荷和偏移载荷下的轴承有限元模型,分析滚子与内外圈之间的等效应力,得出偏载应力对轴承接触应力的影响。结果表明:均匀载荷条件下,滚子与内外圈接触应力分布均匀;而在偏载条件下会出现应力集中,在一定范围内,随偏载距离的增大,应力集中越来越明显。     

预制缺陷球轴承剥落研究

为研究航空发动机球轴承的剥落规律,在4套球轴承外圈滚道表面预制不同数量和分布形式的压坑,模拟轴承实际剥落过程形成的麻坑或剥落坑,利用轴承试验器开展预制缺陷球轴承剥落试验。综合利用润滑油光谱分析、自动磨粒分析及铁谱分析方法对轴承试验润滑油中磨粒进行分析。结果表明：轴承剥落时产生的磨粒以疲劳磨粒为主,严重滑动磨粒和切削磨粒为辅,同时存在磨粒氧化现象;轴承剥落产生的球形磨粒主要在5 μm以下,少量分布在6～10 μm,个别在10 μm以上;轴承剥落过程中,磨粒总量和大尺寸磨粒数量出现明显增长。航空发动机球轴承的剥落机制为：预制凹坑边缘首先产生疲劳裂纹,然后因预制凹坑后方的一段区域内难以形成动压润滑,在交变接触应力作用下,外圈滚道表面或次表面出现疲劳裂纹,形成剥落区;滚道剥落区沿周向不断朝两侧扩展,并逐渐将预制凹坑区域覆盖,形成长条形的大面积剥落带,直至轴承最终失效。     

基于ANSYS的平地机用向心关节轴承的改进

针对某国产160马力平地机上的GE60ES向心关节轴承使用中经常出现外圈碎裂的现象,对该轴承的工作特点及承载特性进行了分析;利用软件,建立关节轴承有限元计算模型,计算出了径向载荷和轴向载荷下轴承的应力分布云图。可知外圈油槽处有明显的应力集中,通过取消外圈上的油槽使轴承外圈应力分布均匀,解决了轴承外圈碎裂问题。     

汽车轮胎螺栓失效分析

汽车轮胎螺栓断裂,通过化学成分分析、断口宏观和微观及能谱分析、金相分析、硬度分析,对其断裂原因进行了分析.结果表明:断裂螺栓原材料表面的小折叠或小裂纹缺陷由于酸洗形成腐蚀坑,螺栓在服役过程中,由于受到较大应力,从应力集中的螺纹牙底腐蚀坑萌生裂纹,裂纹不断扩展导致疲劳断裂.     

某发动机机匣轴承沟道剥落及铆钉断裂故障分析

针对发动机使用过程中附件机匣轴承沟道剥落及铆钉断裂故障,分析其失效原因为外圈沟道表面损伤产生表面疲劳剥落,继而引起铆钉断裂脱落,并对此提出预防改进措施。     

谐波减速器柔性轴承疲劳寿命及其力学特性分析

基于Ansys Workbench软件对柔性轴承建立多体接触以及动力学模型,分析了其内外圈在装配及外载荷条件下的应力应变;并基于nCode-Designlife软件,对柔性轴承内外圈进行了疲劳寿命评估。此外,针对影响柔性轴承力学特性的3个因素设计正交试验,分析了其对柔性轴承力学性能的影响。结果表明,内圈的疲劳薄弱位置位于长轴外端面,外圈的疲劳薄弱位置则位于长轴处滚珠与沟道接触区域,且最大径向变形量对内外圈的应力影响显著;在一定范围内减小径向变形并控制滚珠数,有助于减小应力提高寿命。该研究结果为柔性轴承的设计提供了参考。     

空蚀破坏的微观过程研究

通过空蚀试验和扫描电镜分析对空蚀试样的破坏过程进行了研究,进行了微观点跟踪观察。结果表明：在金属表面产生空蚀针孔,在随后大量气泡溃灭作用下,针孔壁逐渐小块剥落,形成空蚀坑,当空蚀坑相互连接时,原始表面全部剥落,新的空蚀针孔和空蚀坑又重新形成,使金属表面层层剥落。确定单个气泡溃灭产生的微射流是在金属表面造成空蚀针孔的原因,而空蚀坑的形成则是疲劳裂纹萌生和扩展的结果。