42CrMo鋼制轉(zhuǎn)盤軸承許用接觸應(yīng)力的試驗(yàn)研究

雙排四點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)盤軸承通常用于可靠性要求較高的大型機(jī)械中,其主要功能是連接2個(gè)需要相對(duì)回轉(zhuǎn)的大型零部件。靜/動(dòng)承載能力是選擇或者設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)盤軸承的基礎(chǔ),滾道接觸壓力分布規(guī)律則是研究轉(zhuǎn)盤軸承靜/動(dòng)承載能力的前提。討論了一種求解雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承在任意方向和大小外載條件下滾道載荷分布情況的方法,這種方法綜合考慮了轉(zhuǎn)盤軸承的截面間隙、滾珠直徑、初始接觸角、滾道/滾珠曲率半徑比等各種幾何參數(shù),適用于優(yōu)化設(shè)計(jì)雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承,以某型號(hào)風(fēng)電變槳轉(zhuǎn)盤軸承為例,運(yùn)用該方法求解了轉(zhuǎn)盤軸承滾道的接觸壓力分布。

首先對(duì)四點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)盤軸承的受力變形的幾何關(guān)系進(jìn)行分析,從而可計(jì)算出較準(zhǔn)確的受力與軸承變形、接觸角變化的關(guān)系,為獲得轉(zhuǎn)盤軸承準(zhǔn)確受力變形關(guān)系提供了依據(jù)。介紹了程序求解過程。最后進(jìn)行實(shí)例分析計(jì)算。

在轉(zhuǎn)盤軸承試驗(yàn)機(jī)中需模擬軸承的受力情況，傾覆力矩是大部分轉(zhuǎn)盤軸承需承受的一種載荷，在施加傾覆力矩時(shí)需設(shè)計(jì)一加載力臂。由于該加載臂屬懸臂梁結(jié)構(gòu)，剛性較弱，但承載力較大，需對(duì)加載臂的彎曲變形進(jìn)行計(jì)算與校核。

變槳軸承和偏航軸承是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部件之一,通常采用單排或雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承,運(yùn)用赫茲彈性接觸理論,建立了雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承力學(xué)模型,推導(dǎo)了基于聯(lián)合載荷(軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩)作用下的軸承載荷分布計(jì)算公式,并運(yùn)用數(shù)值迭代方法進(jìn)行求解,最后以某兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)雙排四點(diǎn)接觸球變槳軸承為例,應(yīng)用該模型進(jìn)行了轉(zhuǎn)盤載荷分布的數(shù)值計(jì)算和分析,初步說明該模型的合理性,為風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)盤軸承設(shè)計(jì)和選型提供了可靠地理論依據(jù)。

滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)盤軸承

介紹某型號(hào)四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承外圈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料特性和精度要求,分析并制訂了外圈磨削加工工藝流程,經(jīng)過實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn),產(chǎn)品滿足了客戶需求。

剛度是滾動(dòng)軸承的一項(xiàng)重要性能。以hertz彈性接觸理論為基礎(chǔ),采用數(shù)值方法計(jì)算了轉(zhuǎn)盤軸承在單一和復(fù)合載荷下的剛度,此法比傳統(tǒng)的算法求解精度高。首先,建立了單排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承的靜力學(xué)模型,然后導(dǎo)出了轉(zhuǎn)盤軸承的剛度計(jì)算公式,開發(fā)了計(jì)算程序并進(jìn)行求解。最后用實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算分析,得出了轉(zhuǎn)盤軸承在不同載荷下的剛度,并分析了轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)剛度的影響。

四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承的載荷分布是其性能分析的重要內(nèi)容?；赼baqus軟件,首先建立單個(gè)鋼球—滾道接觸模型,分析了初始接觸角及溝曲率半徑因數(shù)對(duì)軸承軸向承載能力的影響;然后建立聯(lián)合載荷作用下軸承的整體模型,分析了套圈壁厚、游隙及鋼球數(shù)量對(duì)軸承載荷分布的影響。研究結(jié)果表明:在保證套圈壁厚的情況下,適當(dāng)?shù)呢?fù)游隙及增大鋼球數(shù)量可使軸承的載荷分布合理,并提高其承載能力。

正確建立滾動(dòng)體的載荷分布方程方可準(zhǔn)確計(jì)算單排四點(diǎn)角接觸球轉(zhuǎn)盤軸承承載最大的滾動(dòng)體所承受的載荷,準(zhǔn)確繪制其承載曲線,為轉(zhuǎn)盤軸承的設(shè)計(jì)與選型提供翔實(shí)的理論依據(jù)。建立了單排四點(diǎn)角接觸球轉(zhuǎn)盤軸承完整的載荷分布分析方程,并討論了其求解方法。

針對(duì)某些轉(zhuǎn)盤軸承受自身結(jié)構(gòu)及尺寸限制,無法用常規(guī)測(cè)量方法檢測(cè)壁厚差的問題,設(shè)計(jì)制作了一種壁厚測(cè)量表架,介紹了其結(jié)構(gòu)與操作方法,實(shí)際應(yīng)用表明,該測(cè)量表架可以準(zhǔn)確測(cè)量轉(zhuǎn)盤軸承套圈的壁厚差。

游隙對(duì)轉(zhuǎn)盤軸承的承載能力、回轉(zhuǎn)靈敏性、壽命、振動(dòng)特性等具有重要的影響,目前通行控制游隙的方法是在裝配時(shí)選配合適尺寸的滾珠,通過多次裝拆、選配直至測(cè)量軸向游隙達(dá)到要求,工作量大、效率低、精度差。文章提出一種基于光柵的四點(diǎn)角接觸轉(zhuǎn)盤軸承徑向游隙測(cè)量方法,并根據(jù)此徑向游隙和滾珠與滾道接觸的幾何學(xué)關(guān)系推導(dǎo)出一定游隙下滾珠直徑的預(yù)測(cè)公式。該方法特別對(duì)于游隙控制精度要求較高的風(fēng)電轉(zhuǎn)盤軸承的裝配具有重要意義。

介紹一種四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承溝直徑的檢測(cè)方法。將卡尺加以改進(jìn),卡尺卡角上裝上輔助卡角,利用輔助卡角檢測(cè)桃形溝直徑

根據(jù)船用吊車的特殊工況條件和使用要求,對(duì)船用吊車用轉(zhuǎn)盤軸承的選型及其受力進(jìn)行了詳細(xì)地分析和計(jì)算,在此基礎(chǔ)上對(duì)該軸承主要參數(shù)的選取,材料和密封的要求進(jìn)行了分析,所設(shè)計(jì)和制造的軸承可滿足主機(jī)的性能要求。

針對(duì)雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了感應(yīng)器和試驗(yàn)方案,進(jìn)行了樣圈雙排球溝道的感應(yīng)淬火試驗(yàn),并由試驗(yàn)結(jié)果得出符合設(shè)計(jì)要求的工藝參數(shù)。

大噸位履帶吊由于所起吊的噸位大，吊臂長(zhǎng)，且工況復(fù)雜，其回轉(zhuǎn)部位轉(zhuǎn)盤軸承所承受的軸向力與傾覆力矩都特別大，工況惡劣。項(xiàng)目所研制的大噸位履帶吊用轉(zhuǎn)盤軸承，具有高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和高的承載能力，能夠滿足大噸位履帶吊在大的軸向力及大的傾履力矩下安全可靠的工作，保證其使用壽命。

根據(jù)滾動(dòng)體的受力和變形關(guān)系,建立了軸向力、徑向力及傾覆力矩作用下球柱聯(lián)合轉(zhuǎn)盤軸承的力及力矩平衡方程。計(jì)算了在聯(lián)合載荷作用下軸承的載荷分布、各排滾動(dòng)體的最大接觸載荷及軸承中滾動(dòng)體的最大接觸應(yīng)力,對(duì)軸承的靜強(qiáng)度進(jìn)行了校核。通過實(shí)例計(jì)算結(jié)果表明,利用這種方法更有利于轉(zhuǎn)盤軸承的選型及軸承參數(shù)的優(yōu)化。

截至2010年12月．由洛陽lyc軸承有限公司為國(guó)內(nèi)某重點(diǎn)工程機(jī)械制造廠商研制的37米及56米混凝土泵車用轉(zhuǎn)盤軸承，已使用近兩年，運(yùn)轉(zhuǎn)情況正常。經(jīng)使用廠家認(rèn)定，這兩種型號(hào)的泵車軸承產(chǎn)品性能及各方面指標(biāo)均達(dá)到了主機(jī)要求，成功替代了進(jìn)口軸承產(chǎn)品。

提出了一種轉(zhuǎn)盤軸承靜載荷承載曲線的精確計(jì)算方法。以四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承為例,通過建立軸承的靜力學(xué)模型,計(jì)算了不同外部載荷條件下軸承的載荷分布;當(dāng)受載最大的滾動(dòng)體載荷等于滾動(dòng)體許用載荷時(shí),利用所對(duì)應(yīng)的外部載荷作為承載曲線上點(diǎn)來繪制承載曲線。計(jì)算結(jié)果表明:利用這種方法計(jì)算出的承載曲線更有利于軸承合理選型及軸承參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

接觸體彈性模量(mpa)e1210000p e2210000 接觸體泊松比v10.3 v20.3 接觸橢圓長(zhǎng)半軸aa0.306967 接觸橢圓短半軸bb0.306967 物體1表面在接觸點(diǎn)上處的主 曲率半徑。r1和r1'所在的平 面相互垂直。 r111.1251/r10.089888 r1'11.1251/r1'0.089888 物體2表面在接觸點(diǎn)上處的主 曲率半徑。r2和r2'所在的平 面相互垂直。 r211.1251/r20.089888 r2'11.1251/r2'0.089888 兩接觸體主曲率平面間的夾角ψ0 1/r1+1/r1'+1/r2+1/r2'0.359551 cosw0 0 1(2)11()11( 1111 1cos2 22 2 11 2211 rrrrr rrrr 3 2211 2 2 2 1 2 1 11

提出了一種三排圓柱滾子轉(zhuǎn)盤軸承在徑向、軸向載荷和傾覆力矩聯(lián)合作用下疲勞壽命的計(jì)算方法。通過軸承的徑向和軸向靜力平衡分析計(jì)算得到各排滾子的載荷,進(jìn)而計(jì)算出各個(gè)套圈的當(dāng)量滾動(dòng)體載荷,由套圈的額定滾動(dòng)體載荷和當(dāng)量滾動(dòng)體載荷計(jì)算出各個(gè)滾道的額定壽命,最終求出整個(gè)軸承的疲勞壽命。

分析某型小模數(shù)大直徑轉(zhuǎn)盤軸承齒圈采用傳統(tǒng)表面感應(yīng)淬火存在的不足,介紹了采用沿齒頂圓連續(xù)加熱中頻感應(yīng)淬火工藝,對(duì)齒輪預(yù)處理、淬火介質(zhì)、感應(yīng)加熱器及工藝參數(shù)進(jìn)行分析討論。經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)表明,改進(jìn)后淬火工藝保證了小模數(shù)大直徑轉(zhuǎn)盤軸承齒輪的淬火質(zhì)量,淬火硬度和淬硬層深度滿足工藝要求。

以hertz彈性接觸理論和lundberg-palmgren的疲勞壽命理論為基礎(chǔ),結(jié)合多排滾子轉(zhuǎn)盤軸承特殊的結(jié)構(gòu)形式和受載條件,導(dǎo)出了接觸強(qiáng)度校核及壽命估算的理論公式,并介紹了動(dòng)、靜承載能力曲線的繪制方法。