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圆柱滚子轴承椭圆兜孔副的静动特性及稳定性研究

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表面技术 2024年

作者：李旭莹刘延斌宁仲黄杰凌金博杨琨河南科技大学机电工程学院洛阳轴承研究所有限公司河南科技大学机械装备先进制造河南省协同创新中心

目的探究椭圆兜孔形面参数对兜孔-滚子副静动特性及稳定性的影响，为圆柱滚子轴承降摩减振的兜孔优化设计提供理论依据。方法基于流体动力润滑理论建立椭圆兜孔-滚子副热流体动力润滑数学模型，采用有限差分法和超松弛迭代法实现模型... 详细信息

目的探究椭圆兜孔形面参数对兜孔-滚子副静动特性及稳定性的影响，为圆柱滚子轴承降摩减振的兜孔优化设计提供理论依据。方法基于流体动力润滑理论建立椭圆兜孔-滚子副热流体动力润滑数学模型，采用有限差分法和超松弛迭代法实现模型的求解，计算不同兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角下椭圆兜孔-滚子副的油膜压力分布、周向承载力、摩擦系数、温升、刚度、阻尼及界限失稳转速，研究兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角对兜孔-滚子副静动特性及稳定性的影响规律。结果当无量纲椭圆度从0增加到4.61×10-3，压力峰值先增大后趋于平稳，周向承载力逐渐降低，摩擦系数先降低后升高，最大温升先减小后趋于平稳，刚度、阻尼及界限失稳转速先升高后趋于平稳；当无量纲椭圆度为1.32×10-3时，椭圆兜孔-滚子副摩擦学性能最佳、温升较低、稳定性最好。当弧面偏置角从0°增加到150°，压力峰值和周向承载力先增加后减小，摩擦系数和最大温升先减小后升高，刚度、阻尼及界限失稳转速先升高后降低；当弧面偏置角较小或较大时，周向承载力急剧下降；当弧面偏置角为90°时，椭圆兜孔-滚子副润滑性能较好。结论兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角对兜孔-滚子副的静动特性及稳定性影响显著。选择合适的兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角可明显提高兜孔-滚子副的承载能力和摩擦学性能，有效抑制温升，显著增加刚度、阻尼及界限失稳转速。

关键词：圆柱滚子轴承椭圆兜孔流体润滑静动特性稳定性

圆柱滚子轴承混合润滑状态下的超声法膜厚测量

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振动与冲击 2020年第10期39卷 279-284页

作者：李猛田桂斌刘意刘恒戚社苗宋海涛姬传义长安大学汽车学院西安710064 西安交通大学机械工程学院西安710049 洛阳LYC轴承有限公司河南洛阳471039 航空精密轴承国家重点实验室河南洛阳471039 北京航天自动控制研究所北京100854

圆柱滚子轴承由于其线接触特点被广泛应用于各类低速重载工况下的大型设备中,其运行性能和稳定性与滚子和内外圈间的接触润滑状态密切相关;基于等效刚度的超声法可用于实际工况的滚子轴承弹流润滑油膜厚度测量,但无法直接适用于低速重... 详细信息

圆柱滚子轴承由于其线接触特点被广泛应用于各类低速重载工况下的大型设备中,其运行性能和稳定性与滚子和内外圈间的接触润滑状态密切相关;基于等效刚度的超声法可用于实际工况的滚子轴承弹流润滑油膜厚度测量,但无法直接适用于低速重载工况下流体润滑和粗糙峰接触共存的混合润滑状态膜厚测量。为此,提出了一种混合润滑状态下的超声测量方法,建立了界面油膜刚度和粗糙体接触刚度的并联模型,通过引入接触系数并结合经验公式对超声法所测界面总刚度进行分解,获取混合润滑状态下的油膜刚度,进而得到更加准确的油膜厚度。将实验结果和理论结果的对比分析,验证了该模型的可行性和有效性。

关键词：圆柱滚子轴承混合润滑超声测量接触系数油膜厚度

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圆柱滚子轴承保持架内锁爪插铣加工工艺

轴承 2023年第5期 38-40页

作者：胡北李迎丽王光宇中国航发哈尔滨轴承有限公司哈尔滨150025

针对某圆柱滚子轴承保持架内锁爪较薄,采用剁压法加工时内锁爪表面形貌差,尺寸一致性差,加工质量不稳定的问题,分析其主要原因为保持架定位误差大,成形冲头尖部圆弧过大或表面粗糙,采用插铣替代剁压加工后,保持架加工质量和合格率均得... 详细信息

针对某圆柱滚子轴承保持架内锁爪较薄,采用剁压法加工时内锁爪表面形貌差,尺寸一致性差,加工质量不稳定的问题,分析其主要原因为保持架定位误差大,成形冲头尖部圆弧过大或表面粗糙,采用插铣替代剁压加工后,保持架加工质量和合格率均得到提高,满足了内锁爪的加工需求。

关键词：滚动轴承圆柱滚子轴承保持架锁爪剁压插铣

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圆柱滚子轴承实体保持架加工工艺改进

轴承 2023年第11期 46-47,53页

作者：曹阳孙慧霖刘伟辛凯中国航发哈尔滨轴承有限公司哈尔滨150027

针对圆柱滚子轴承40CrNiMoA实体保持架加工工艺中未进行锻件内部缺陷检测,铣外台阶爪后经常出现台阶爪厚度差不合格,拉方孔后保持架单一平面内、外径变动量超差的问题,提出以下改进措施:在粗车成型后增加水浸超声探伤工序;将铣外台阶爪... 详细信息

针对圆柱滚子轴承40CrNiMoA实体保持架加工工艺中未进行锻件内部缺陷检测,铣外台阶爪后经常出现台阶爪厚度差不合格,拉方孔后保持架单一平面内、外径变动量超差的问题,提出以下改进措施:在粗车成型后增加水浸超声探伤工序;将铣外台阶爪改为磨外台阶爪,增加均磨两平面工序,将终车内径面改为磨内径面;将拉方孔安排在终磨外径面、磨内径面、车外台阶之前;并对部分工装及加工参数进行了限定。实际加工表明,改进后工艺可显著提高保持架加工精度,满足加工需求。

关键词：滚动轴承圆柱滚子轴承保持架加工精度超声探伤

圆柱滚子轴承滚道窄油沟内小径油孔的电火花加工技术

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轴承 2023年第9期 47-49页

作者：刘海波古毅中国航发哈尔滨轴承有限公司哈尔滨150025 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司哈尔滨150050

圆柱滚子轴承套圈滚道窄油沟内有一阶梯状油孔,其靠近内径面一侧孔径大、靠近外径面一侧孔径小,难以进行钻削加工,为此提出了一种电火花加工油孔的方法。对电火花加工的技术难点、技术方案、操作要点进行了详细介绍,实际加工表明油孔加... 详细信息

圆柱滚子轴承套圈滚道窄油沟内有一阶梯状油孔,其靠近内径面一侧孔径大、靠近外径面一侧孔径小,难以进行钻削加工,为此提出了一种电火花加工油孔的方法。对电火花加工的技术难点、技术方案、操作要点进行了详细介绍,实际加工表明油孔加工精度及其重熔层深度满足技术要求,证明了该工艺的可行性。

关键词：滚动轴承圆柱滚子轴承油沟油孔电火花穿孔钻削

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圆柱滚子轴承保持架兜孔锁爪加工工艺改进

轴承 2023年第3期 37-39页

作者：刘海波古毅关云朋张宇中国航发哈尔滨轴承有限公司哈尔滨150025 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司哈尔滨150066

针对原圆柱滚子轴承保持架兜孔锁爪导致锁量不合适的问题,分析其主要原因为钻、铣、拉兜孔时保持架与工装配合后同轴度差,铣爪时工装圆周定位精度差,劈爪时2次冲压的同一兜孔两侧的锁爪弯曲程度不一致,提出以下改进措施:在钻、铣前增加... 详细信息

针对原圆柱滚子轴承保持架兜孔锁爪导致锁量不合适的问题,分析其主要原因为钻、铣、拉兜孔时保持架与工装配合后同轴度差,铣爪时工装圆周定位精度差,劈爪时2次冲压的同一兜孔两侧的锁爪弯曲程度不一致,提出以下改进措施:在钻、铣前增加磨两平面、细磨外径面、精车内径面或细磨内径面工序,将径向钻模和拉方孔模与保持架之间的间隙配合改为过渡配合,铣爪时将以兜孔定位改为以过梁定位,定位柱改为V形定位槽,将劈爪用单锥形冲头改为双冲头结构。采用改进后工艺加工的圆柱滚子轴承保持架兜孔锁爪加工质量高,锁量一致性高,提高了加工效率。

关键词：滚动轴承圆柱滚子轴承保持架兜孔锁爪锁量工艺分析

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圆柱滚子轴承的径向刚度分析

航空动力学报 2024年第2期39卷 212-220页

作者：张跃明贾迎帅纪姝婷北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京智同工大智能传动技术研究院有限公司北京110112

为了揭示滚子凸度和轴承转速对圆柱滚子轴承径向刚度的影响规律,采用隐函数微分方法,建立了考虑滚子凸度和轴承转速的圆柱滚子轴承径向刚度解析模型。分析了滚子凸度、轴承转速、径向游隙、径向载荷等因素对轴承径向刚度的影响规律,并... 详细信息

为了揭示滚子凸度和轴承转速对圆柱滚子轴承径向刚度的影响规律,采用隐函数微分方法,建立了考虑滚子凸度和轴承转速的圆柱滚子轴承径向刚度解析模型。分析了滚子凸度、轴承转速、径向游隙、径向载荷等因素对轴承径向刚度的影响规律,并与其他文献方法进行比较,验证了所建立解析模型的正确性。研究结果表明:圆柱滚子轴承径向刚度随滚子凸度、径向游隙的增加而减小,随着轴承转速、径向载荷的增加而增加;随着径向载荷的增大,滚子凸度、轴承转速、径向游隙等因素对轴承径向刚度的影响减弱。

关键词：圆柱滚子轴承径向刚度滚子凸度轴承转速径向游隙

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圆柱滚子轴承旋转精度数值计算及试验研究

机械工程学报 2016年第15期52卷 65-72页

作者：余永健李济顺陈国定薛玉君刘永刚史文祥西北工业大学机电学院西安710072 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室洛阳471003 河南科技大学机电工程学院洛阳471003

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... 详细信息

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。

关键词：圆柱滚子轴承旋转精度外圈滚道圆度误差正态分布

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圆柱滚子轴承多体接触动力学研究

振动与冲击 2015年第7期34卷 15-23,32页

作者：姚廷强黄亚宇王立华昆明理工大学机电工程学院昆明650093

考虑滚子和套圈、滚子和保持架、保持架和引导套圈的动态接触关系,提出了机械系统中圆柱滚子轴承多体动力学分析的新方法。基于圆柱套圈滚道的三角网格模型,实现了圆柱滚子和套圈滚道的动态接触力的预测搜索算法,进而建立了计及润滑摩... 详细信息

考虑滚子和套圈、滚子和保持架、保持架和引导套圈的动态接触关系,提出了机械系统中圆柱滚子轴承多体动力学分析的新方法。基于圆柱套圈滚道的三角网格模型,实现了圆柱滚子和套圈滚道的动态接触力的预测搜索算法,进而建立了计及润滑摩擦作用和Hertz接触作用的圆柱滚子轴承的三维多体接触全动力学模型。运用广义-α方法计算分析了不同工况条件下圆柱滚子轴承的动态特性和保持架的稳定性,获得了不同工况下轴承的运动轨迹、角速度、滚子和倾斜扭转振动、动态接触力,拖动力和相轨迹等动态响应的变化规律。计算结果表明低速或较小径向力下,滚子和保持架的拖动力相对较小且不稳定,滚子和保持架侧梁、外圈挡边之间存在明显的频繁接触冲击作用,内圈中心的振动位移相对较大,保持架中心的径向平面运动轨迹形成不稳定的近似圆周运动,圆柱滚子轴承的运动稳定性相对较差。随着转速或旋转径向力的增加,保持架中心的径向平面运动轨迹为圆周运动和单周期的相轨迹运动,保持架中心的轴向振动明显,滚子倾斜扭转振动相对较小。

关键词：接触动力学圆柱滚子轴承多体系统动力学保持架