交叉滚子转盘轴承静载荷计算方法

根据滚子接触受力和变形的关系,推出交叉滚子转盘轴承承受力矩的计算表达式.在误差允许范围内,通过积分简化解出力矩计算的解析解.在轴承承受力矩和轴向力联合载荷的情况下,给出静轴向载荷-力矩图.整个过程简化了原交叉滚子转盘轴承的静载荷受力分析.     

交叉滚子转盘轴承的有限元分析

通过分析交叉滚子转盘轴承两组滚子的载荷分布情况,确定受载最大滚子,计算接触表面及次表面应力值,利用Pro/E和ANSYS Workbench之间的无缝连接,将在Pro/E中建立的三维几何模型导入ANSYS Work-bench中进行有限元分析,并与传统的理论分析计算结果进行比较,证明有限元分析的正确性,为转盘轴承的设计优化和疲劳寿命分析提供了科学依据。     

联合载荷作用下交叉圆柱滚子转盘轴承的承载能力分析

建立了在径向、轴向和倾覆力矩联合载荷作用下交叉圆柱滚子转盘轴承的力学模型,该模型考虑了转盘轴承的游隙参数。采用Newton-Raphson法对力学模型进行了数值求解。计算了转盘轴承的安全系数和疲劳寿命两个承载能力指标,分析了转盘轴承游隙变化对转盘轴承内部载荷分布、安全系数和疲劳寿命的影响规律。结果表明:转盘轴承游隙的变化对转盘轴承内部的载荷分布和承载能力有着显著的影响。随着转盘轴承轴向游隙的增大,转盘轴承内部承担外部载荷的滚子数量逐渐减少,受载最大的滚子载荷也随之逐渐增大。在转盘轴承的轴向游隙从0 mm增大到0.24 mm的过程中,转盘轴承的承载能力安全系数下降了16%,疲劳寿命减小了26%。     

圆柱滚子轴承的非对称修形

传统的修形理论仅适用于对称修形,而对称修形虽然可以避免直母线浪子引起的滚动体两端的“边缘效应”,但无法克服由偏载产生的“偏载效应”。根据接触力学理论,通过有限元方法对滚动轴承的分析,提出了浪子非对称修形新方法。有限元分析结果表明,提出的非对称修形方法既可以避免“边缘效应”,又可以克服“偏载效应”,从而使非对称修形滚子轴承有更高的承载能力和使用寿命。     

偏载工况下修形圆柱滚子轴承接触应力与承载能力分析*

以NJ2205型压缩机用圆柱滚子轴承为分析对象,针对偏载工况下滚子与滚道之间应力分布出现"边缘效应"和"偏载效应"的问题,利用Romax软件对滚子进行修形,分析径向载荷作用下不同偏载系数对接触应力分布特性的影响,确定最佳偏载系数及相应的承载区间。结果表明:滚子偏载后接触应力沿接触线呈非对称分布,最大接触应力向重载端偏移,滚子有效承载长度减小,致使滚子重载区域接触应力远远高于轻载端;偏载作用下滚子与滚道接触应力随着径向载荷的增幅明显大于正载;随着偏载系数的增大,偏载效应得到显著改善,应力分布趋于均匀,但偏载系数增大会导致应力峰值向滚子中部集中;在特定工况下存在一个最优的偏载系数,使得滚子获得最优承载能力,且接触应力降低,疲劳寿命显著提高。     

高速客车轴箱轴承的偏载分析及轴承滚子非对称修形

通过对铁路高速客车轴箱轴承在偏载下滚动体与内外圈的接触应力和位移等所进行的有效元分析，提出了滚子非对称修形新概念。有限元分析结果表明，由于轴向载荷的影响，滚动体与内外圈的接触应力和位移等沿滚动体轴线的分布发生偏移，传统的对称修形虽然可以避免滚动体两端的边界应力集中，但无法克服“偏载效应”。为了同时避免所谓的“边缘效应”和克服“偏载效应”，必须根据偏载下滚动体与内外圈的接触应力或位移的偏移分布规律对滚子进行相应的非对称母线修形，从而使非对称修形滚子轴承有更高的可靠性和使用寿命。     

内外圈相对倾斜对圆柱滚子轴承承载能力的影响分析

研究了由于转子弯曲引起的圆柱滚子轴承内外圈相对倾斜，以及轴承游隙与滚子修缘圆弧半径对轴承载荷分布的影响，并进行了数值计算和结果分析，提出了解决因轴承内外圆相对倾斜对轴承承载能力的影响问题的有效途径。     

新型圆柱滚子轴承偏载接触特性分析

考虑轴承在工作中复杂的受载情况,为了解弹性复合圆柱滚子轴承在偏载工况下的接触特性.基于有限元分析,在均载和偏载两种工况下,对不同填充度的弹性复合圆柱滚子轴承的等效应力、接触应力及剪切应力进行分析和对比.结果表明:在特定工况下,相较于均载工况,滚动体的应力分布不均更严重,应力最大值变大,应力集中严重,应力分布情况与滚动体...     

三排圆柱滚子转盘轴承径向游隙测量

针对大型三排圆柱滚子转盘轴承原径向游隙测量结果离散性大、测值不准确、效率低的问题,采用内径千分表测量取代靠瞬间吊起工件引起千分表头抖动进行测量的方式,减小了吊车使用时间、轴承安装拆卸时间及材料变形,提高了转盘轴承的几何精度和尺寸稳定性,并大大提高了生产效率,同时通过合理控制产品的径向游隙,也为提高产品的加工质量和合套准确率奠定了基础。     

低温环境交叉滚子轴承游隙的确定

对在低温环境下交叉滚子轴承游隙所受的影响进行了研究,通过对游隙调整的计算以及对轴承低温测试试验的分析论证,总结出滚动轴承在低温环境下的游隙变化规律及其计算方法。     

滚动体素线形状对圆柱滚子轴承应力的影响

用有限元法对某型号冶金轴承进行优化设计,找出不同素线滚子的最优凸度量。通过对最优结果的对比和分析,研究滚动体素线的形状对轴承应力分布规律和最大应力的影响,为滚动轴承优化设计提供了参考。     

四点接触球转盘轴承沟道形状与游隙关系特性分析

研究了四点接触球转盘轴承沟道形状对游隙的影响,着重讨论了沟道形状对负游隙四点接触球转盘轴承的游隙以及启动力矩的影响,并设计了相关试验,验证了理论分析的正确性。     

多排滚子转盘轴承承载能力的计算

以Hertz弹性接触理论和Lundberg-Palmgren的疲劳寿命理论为基础,结合多排滚子转盘轴承特殊的结构形式和受载条件,导出了接触强度校核及寿命估算的理论公式,并介绍了动、静承载能力曲线的绘制方法。     

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。     

三排柱式回转支承非理想Hertz接触特性分析

传统方法对三排柱式回转支承的滚柱与滚道间的接触分析都是基于Hertz接触理论,然而滚柱与滚道的实际接触超出了Hertz接触理论的范围。针对该问题,重点研究了滚柱与滚道的非理想Hertz接触特性,得出了接触变形及接触应力沿滚柱轴向的变化规律。结合McEwen关于圆柱体法向接触理论,推导了滚柱与滚道接触区内部的应力场各应力分量解析表达式,并讨论了滚道失效与应力之间的关联。最后,建立了滚柱与滚道接触的3D有限元模型,仿真结果表明,接触区的应力分布与解析解基本吻合,结论可为三排柱式回转支承的设计与制造提供参考。     

发动机圆柱滚子轴承载荷分析及刚度计算

在发动机圆柱滚子轴承拟静力学分析的基础上,建立了基于轴承径向游隙和油膜厚度的圆柱滚子轴承刚度计算模型。研究了圆柱滚子轴承的刚度特性,分析了圆柱滚子轴承的载荷分布和受载变形情况,为发动机轴系有限元分析中边界条件的处理提供了依据。     

风电转盘轴承的设计与制造

风力发电机用转盘轴承为一种特大型轴承,主要用于变桨和偏航系统,受载复杂,且拆装维护非常困难,因此风电转盘轴承的设计和制造要求严格.结合国内、外的实践经验和研究成果,论述了风电转盘轴承设计和制造的关键技术,重点分析了风电转盘轴承的选型、寿命预测技术,机加工、热处理技术等,以期对国内风电转盘轴承的自主创新有所帮助.     

基于遗传算法的交叉滚子轴承优化设计

根据交叉滚子轴承的工况要求,采用多目标遗传算法建立了优化设计模型,对其内部结构参数进行优化设计,并利用Matlab软件的图形用户界面模块创建了用户界面。以KBCB060-A型交叉滚子轴承为例进行了计算,优化后轴承的额定动载荷有了显著提高,优化结果可直接作为工程设计的参考。