基于ABAQUS的列车轴箱轴承动力学分析

以列车轴箱轴承为研究对象,在给定的使用工况下推导出其所承受的径向载荷,针对不同等级轮轴转速,利用Newton-Rampson法求解出轴承内部的载荷分布规律,并根据Hertz接触理论给出了内、外滚道接触应力的理论解,讨论了转速变化对接触应力的影响,最后利用ABAQUS-explicit对简化轴承模型的动力学特性进行了求解,相关结果与实际工况基本吻合。     

轴承圆锥滚子外观缺陷检测研究

针对目前基于目视法的轴承滚子表面缺陷检测效率低且容易受人为因素影响的问题,基于光学单缝衍射原理搭建圆锥滚子外观缺陷检测系统。利用CMOS摄像头采集轴承滚子表面的衍射条纹图像,与无缺陷衍射条纹图像进行了差分运算,实现了对由于圆锥滚子表面存在缺陷引起衍射条纹局部弯曲导致图像变化的检测。采用形态学运算有效去除噪点并增强衍射条纹,达到了改善图像质量的目的,便于实现对轴承滚子表面缺陷有效检测和识别。利用了旋转圆柱体的摩擦力带动圆锥滚子的转动,实现了圆锥滚子锥面所有区域的缺陷。研究结果表明,基于单缝衍射原理的检测系统为轴承外观缺陷检测提供了一种高效、可靠、实时性好的工具,可推荐应用于轴承工业中圆锥滚子外观缺陷的在线检测。     

基于局部热源法的滚子轴承温度场分布的研究

针对圆柱滚子轴承的结构和特点,分析了圆柱滚子轴承的生热机理,基于局部热源法建立了滚子轴承各部分的功率损耗计算模型;在ANSYS软件中采用APDL语言建立了滚子轴承温度场分析的有限元模型,确定了有限元模型的对流边界条件,分析了不同工况下滚子轴承生热特性和温度场分布规律。结果表明:中低速时总体法和局部热源法计算得到的摩擦功耗结果吻合较好,高转速时总体法计算得到的结果明显低于局部热源法计算得到的结果;内圈转速、径向载荷和润滑油的粘度对轴承的生热量和温升均有显著影响。     

圆柱滚子轴承的动力学分析

介绍了圆柱滚子轴承的3自由度模型的建立方法,分析了滚子与套圈、滚子与保持架、套圈与保持架间的接触或碰撞关系.介绍了使用Fortran90编写的轴承动力学分析软件包BA的程序架构.得到了滚子的运动速度、滚子与内、外圈间的接触载荷与保持架质心的运动轨迹等,并通过案例分析了圆柱滚子轴承的动力学性能,验证了BA的分析能力.     

高速圆柱滚子轴承动力学分析

建立相应坐标系,对滚动轴承中滚子与滚道、滚子与保持架、保持架与引导套圈之间的相互几何作用进行分析,计算出各部件之间作用力和力矩,采用牛顿-欧拉方程建立6自由度滚动轴承动力学模型,对滚动轴承进行动力学分析,为圆柱滚子轴承设计提供理论依据。     

高速滚子轴承保持架动力学分析

高速轴承失效的主要原因是保持架运动不稳定和破坏。本文系统地分析了高速滚子轴承中保持架的受力模型，建立了保持架的运动力学运动方程。在求出轴承整体稳定的拟动力学解的基础上，利用Runge-Kutta方法计算了保持架质心随的变化规律，并了研究了轴承结构参数对保持架运动的影响。     

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。     

基于图像光流的轴承滚子表面缺陷检测

针对轴承滚子表面缺陷人工检测效率低、误检率高的问题,以及现有机器视觉检测方法存在的不足。基于上述情况,提出了一种基于图像光流的轴承滚子表面缺陷的检测方法。首先设计了一套图像采集装置,用于获取轴承滚子表面图像;其次采用全局和局部相结合的平滑策略,建立光流误差估计模型,同时为了增强缺陷位置的光流边界,在此模型中引入各项异性的扩散张量;在光流求解策略上,先对原始图像进行奇异值分解,消除灰度值异常对光流计算的影响,再引入金字塔分层细化方法,提高光流计算的准确性;最后根据光流生成的伪彩色图像,完成对缺陷区域的粗略定位,分割出缺陷区域。实验表明,所提方法在轴承滚子表面缺陷检测方面的可行性和有效性。     

双列圆锥滚子轴承拟动力学分析

为得到较准确的高速动车轴箱轴承动态性能,考虑了轴承内部摩擦,润滑剂以及保持架等因素,利用Python语言求解所建立的双列圆锥滚子轴承(5+3n)自由度拟动力学模型,得到轴承各滚动单元角速度和内外圈接触面相对滑动速度的分布,对不同游隙下滚子打滑率和内外圈PV值动态性能进行了研究。结果表明:随着轴承负游隙的增大,滚动体与内圈接触载荷增大,滚子打滑率逐渐降低;滚动体与内圈相对滑动速度较大,PV值明显大于外圈;与内圈相比,滚动体与外圈接触处产生的热量明显小于内圈处。     

基于ABAQUS的汽车轮毂轴承套圈早期裂纹动力学分析

基于ABAQUS/Explicit建立含表面裂纹的汽车轮毂轴承多体动力接触有限元模型,进行动力学仿真,分析正常轴承的应力及振动加速度的变化,并与不同载荷作用下含裂纹轴承的应力及振动加速度的变化进行对比。结果表明:含裂纹轴承裂纹处接触应力比正常轴承大,在较大载荷作用下,裂纹处单元应力在超越屈服应力之后出现不可恢复的塑性变形;在10 kN载荷时,振动加速度基本上不受裂纹影响,随载荷增大,振动加速度波动范围随之增大,在270 kN载荷作用下,裂纹轴承振动加速度比正常轴承大4~6倍。     

轴承圆柱滚子直径接触式动态测量动力学研究

针对轴承圆柱滚子直径快速测量时,传感器触头与滚子接触产生的作用力导致其变形影响精度这一问题,提出了一种考虑微观变形的接触动力学模型的研究方法。该方法基于Hertz接触理论、非线性阻尼理论和Coulomb摩擦理论,根据动态测量过程中传感器触头的变形,建立了触头与滚子之间的运动学微分方程,并分析了接触点处法向力与变形量之间关系,得到不同测量速度、位置角与变形量之间的变化规律;利用虚拟仿真技术分析,结合搭建的物理样机进行试验。实验结果表明,滚子直径测量误差不超过1μm。本研究成果量化了测量速度与精度之间的关系,为实际工程应用中圆柱体零件的直径进行高效、精确的接触式测量提供了理论依据。     

滚子局部故障对圆柱滚子轴承振动性能的影响分析

考虑圆柱滚子轴承中滚子凸度结构的特性,以半正弦函数和固定值描述滚子故障,在简化动力学模型的基础上构建了高效实用的滚子局部故障轴承动力学分析模型,对轴承外圈加速度时域信号中的周期性冲击和故障频率的来源进行解释,获得了滚子故障对轴承运动和接触载荷的影响规律。通过试验对模型进行验证,结果表明,理论分析与试验结果的最大误差仅为3.32%,验证了所建立模型的可靠性。     

基于多体动力学的齿轮箱圆锥滚子轴承温度场分析

为研究齿轮箱圆锥滚子轴承在不同实际运行工况下的温度分布,对圆锥滚子轴承进行热分析并建立其有限元模型;采用ADAMS对圆锥滚子进行动力学分析,得到滚子在不同转速下的接触正压力和摩擦力,将结果导入ANSYS进行静力学分析后得到滚子的平均接触应力,在此基础上求得摩擦热流量,进而获得轴承的稳态温度场,并通过试验验证了模型的正确性。结果表明,随着转速的增加,轴承温度不断升高;轴承滚动体与内圈接触时的温度高于与外圈接触时的温度,最大值出现在滚子与轴承内圈的接触处。     

列车滚子轴承表面缺陷机器视觉检测方法研究

针对列车滚子轴承内圈外表面缺陷人工检测方法的不足,提出了一种基于机器视觉的表面缺陷检测方法,通过对缺陷图像的处理和分析,快速、准确地实现了轴承表面缺陷的分类识别.这里使用工业内窥镜进行轴承图像的获取,通过对图像的灰度直方图分析,判断其是否为缺陷轴承;对缺陷图像分别进行二值化处理、形态学滤波和图像标记,以准确获得图像的缺...     

基于LS-DYNA铁路货车缺陷轴承动力学分析

对铁路货车缺陷轴承边界条件进行合理的假设,建立铁路货车缺陷轴承的三维接触模型。以点缺陷为例,采用LS-DYNA对存在缺陷的铁路货车轴承的接触应力进行计算,编制参数化的计算程序,方便、直观地得出了轴承内外圈以及滚动体不同部位的应力,计算结果与Hertz理论解一致,表明模型的建立以及约束条件的设置准确、合理。利用该模型对铁路货车缺陷轴承进行动力学分析,计算结果为滚动轴承的设计和优化提供了依据,计算方法也便于工程应用。     

圆柱滚子轴承滚子打滑机理研究

为研究圆柱滚子轴承在不同工况下的滚子打滑机理,基于ABAQUS/Explicit建立滚子与滚道柔性接触的有限元分析计算模型,以显式算法为基础对轴承进行全柔性多体动力学计算分析。通过提取轴承动力学计算结果中滚子中心节点速度变化历程,获得滚子相对滚道理想纯滚动的打滑率,研究内圈转速、径向载荷和过盈配合产生的压力等因素对滚子打滑率的影响规律。结果表明:内圈转速和径向载荷对滚子打滑率影响显著;随着径向载荷的增加和内圈转速的减小,可一定程度消除滚子打滑;在相同内圈转速和径向载荷下,增加内圈与轴的过盈配合产生的压力可降低滚子打滑率。     

基于振动值和旋转力矩的圆锥滚子轴承缺陷识别

针对圆锥滚子轴承精磨过程中所产生加工面缺口人工终检困难的问题,分析采用振动值和旋转力矩检测圆锥滚子轴承特定缺陷的可行性,并参考摩擦接触理论对33217型圆锥滚子轴承的生产数据进行分析,制定圆锥滚子轴承的振动值与旋转力矩值企业内部控制标准并应用于全自动圆锥滚子轴承装配线中。     

基于有限元的圆锥滚子轴承建模研究

圆锥滚子轴承广泛应用于各工程领域,在对含有圆锥滚子轴承的工程实际模型进行仿真分析时,如何有效模拟实际模型中的轴承往往给工程技术人员带来困惑。运用非线性有限元理论,以某风力发电机组主轴系统为分析例子,在MSC.MARC软件中,分别采用变形体单元、Gap单元、刚体面三种建模方法模拟主轴系统中圆锥滚子轴承,对主轴进行静强度分析,并对三种建模方法计算结果进行评价,得到采用Gap单元为圆锥滚子轴承最优建模方案,为工程技术人员处理类似问题提供科学依据,具有工程使用价值。     

圆锥滚子轴承保持架运动特性动力学分析

Cr：径向基本额定动载荷，N Di80“等温Deborah数 G：无量纲材料参数a0E’E’：等效弹性模量，Pa Fa：轴向载荷，N FEHL：EHL膜滚动阻力