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大跨距双列圆锥滚子轴承热态特性

兵工学报 2024年第4期45卷 1285-1296页

作者：王一铭王恒迪崔永存李畅邓四二河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 山东朝阳轴承有限公司山东德州252600

针对摩擦发热会影响轴承寿命的问题,基于滚动轴承动力学理论,建立了考虑滚子修形的重载特种车辆用大跨距双列圆锥滚子轴承动力学分析模型和精细化轴承功耗数学模型,研究结构、工况参数对轴承摩擦功耗的影响规律,并对滚子与套圈的内滚道... 详细信息

针对摩擦发热会影响轴承寿命的问题,基于滚动轴承动力学理论,建立了考虑滚子修形的重载特种车辆用大跨距双列圆锥滚子轴承动力学分析模型和精细化轴承功耗数学模型,研究结构、工况参数对轴承摩擦功耗的影响规律,并对滚子与套圈的内滚道、外滚道和大挡边之间的接触温度特性进行分析。研究结果表明:转速、径向载荷增大以及内滚道倾角减小,滚子与挡边、滚道接触区最大温度均增大,且挡边接触区最大温度增大速率较快。轴向载荷增大会使受压侧受载最大滚子与套圈大挡边、滚道接触区最大温度均增大,套圈大挡边接触区最大温度增大速率较快;放松侧温度也增大,但增大速率较慢;倾覆力矩会导致两列滚动体温度产生差异,选择合适的跨距可以减小倾覆力矩对轴承温度的影响。

关键词：双列圆锥滚子轴承轴承动力学对数修形摩擦功耗热分析

基于改进球轴承拟静力学算法的多轴承支承轴系模型

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轴承 2024年第10期 80-87页

作者：孙敏杰赵利锋张涛上海集优机械有限公司轴承技术中心上海201108 上海天安轴承有限公司上海201108

针对传统球轴承拟静力学模型计算精度低以及收敛困难的问题,提出了根据球与沟道接触状态修正迭代初值的改进算法,在此基础上采用考虑剪切变形的铁摩辛柯梁单元建立轴承在定位预紧、定压预紧下与轴的耦合模型,并以某3套角接触球轴承支承... 详细信息

针对传统球轴承拟静力学模型计算精度低以及收敛困难的问题,提出了根据球与沟道接触状态修正迭代初值的改进算法,在此基础上采用考虑剪切变形的铁摩辛柯梁单元建立轴承在定位预紧、定压预紧下与轴的耦合模型,并以某3套角接触球轴承支承的轴系为研究对象,将所提出的多轴承支承轴系模型与Romax仿真结果对比,轴系变形和轴承支反力一致性较好,证明了模型的正确性,同时相比传统拟静力学模型,改进模型大大提高了轴系在不同工况下的收敛性。

关键词：滚动轴承角接触球轴承轴系静力学铁摩辛柯梁位移接触载荷收敛

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球形纳米颗粒在镍基合金纳米流体微量润滑磨削界面摩擦学机制的分子动力学研究

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中国机械工程 2024年第3期35卷 445-456页

作者：张宇王德祥郭峰栗心明青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛266520 山东智连共同体轴承科技有限公司聊城252664

以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF 4离子液)作为纳米流体基液,以氧化铝和铜纳米颗粒分别作为高硬度类和低硬度类球形纳米颗粒的代表,用分子动力学模拟方法研究了球形纳米颗粒在镍基合金纳米流体微量润滑磨削界面减摩抗磨的摩擦... 详细信息

以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF 4离子液)作为纳米流体基液,以氧化铝和铜纳米颗粒分别作为高硬度类和低硬度类球形纳米颗粒的代表,用分子动力学模拟方法研究了球形纳米颗粒在镍基合金纳米流体微量润滑磨削界面减摩抗磨的摩擦学机理,并进一步揭示了纳米流体在砂轮磨粒/工件磨削界面润滑成膜的摩擦学机制。研究结果表明,在镍基合金纳米流体微量润滑磨削加工中,砂轮磨粒/工件磨削界面形成了边界润滑膜。由于铜纳米颗粒硬度远低于砂轮磨粒及镍基合金工件,会在磨粒/工件界面出现压缩、剪切、铺展和分离等一系列摩擦学行为,并形成一层固体润滑膜,这层固体膜通过减小磨粒工件之间的直接接触面积来减小切向磨削力,相较于微量润滑工况可使切向磨削力减小4.6%。由于氧化铝纳米颗粒硬度高于镍基合金工件,故在磨削过程中仍能保持原本的球形纳米结构,会在磨粒/工件界面出现滑移、滚动和抛光三种摩擦学行为,抛光划痕可增大离子液体的浸润面积,并减小磨粒工件之间的直接接触面积,“类滚珠”的滚动行为可将磨粒工件之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦,从而使切向磨削力较微量润滑工况减小6.6%。

关键词：磨削微量润滑纳米流体球形纳米颗粒摩擦学机制

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轮毂轴承摩擦力矩及动力学联合分析系统开发

轴承 2024年

作者：朱川峰郑昊天黄昆李庆林王东峰洛阳轴承研究所有限公司国家轴承质量检验检测中心

为了缩短轮毂轴承摩擦力矩及动力学分析计算时间，提高轮毂轴承设计开发效率，将某型轮毂轴承作为研究对象，采用Matlab GUI软件平台开发了轮毂轴承摩擦力矩及动力学联合分析系统，可对轮毂轴承滚动摩擦力矩、滑动摩擦力矩、密封形式造... 详细信息

为了缩短轮毂轴承摩擦力矩及动力学分析计算时间，提高轮毂轴承设计开发效率，将某型轮毂轴承作为研究对象，采用Matlab GUI软件平台开发了轮毂轴承摩擦力矩及动力学联合分析系统，可对轮毂轴承滚动摩擦力矩、滑动摩擦力矩、密封形式造成的摩擦力矩、润滑因素造成的摩擦力矩及动力学特性进行计算分析，获得轮毂轴承启动摩擦力矩、运转摩擦力矩及动力学特性。并通过试验验证了轴承的启动摩擦和运转摩擦力矩。该系统开发了与ADAMS软件二次接口，能进一步对轮毂轴承的运转过程进行动力学分析，更好地对轮毂轴承性能进行分析评价。软件的计算结果可在系统界面中直接输出txt、word、excel文件。通过多次工程设计实践验证，该系统高效可靠，为工程设计中其他复杂计算系统的开发提供了参考。

关键词：轮毂轴承 MATLAB GUI 摩擦力矩动力学 ADAMS

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球轴承刚度斜弹簧计算方法及其比较讨论

轴承 2024年

作者：赵联春赵纪辉晏丽明王东洛阳摩梯普润滑技术有限公司 3. 上海斐耐润滑技术有限公司上海斐赛轴承科技有限公司

介绍了斜弹簧的计算方法，并首次采用此方法解析计算了角接触球轴承的刚度，然后与现行其他方法进行了比较讨论，肯定了轴承刚度斜弹簧计算方法的正确性、精确性和简洁易用性，指出了接触刚度投影法和准静态模型的增量法计算轴承刚度所... 详细信息

介绍了斜弹簧的计算方法，并首次采用此方法解析计算了角接触球轴承的刚度，然后与现行其他方法进行了比较讨论，肯定了轴承刚度斜弹簧计算方法的正确性、精确性和简洁易用性，指出了接触刚度投影法和准静态模型的增量法计算轴承刚度所存在的问题。

关键词：接触刚度斜弹簧计算线弹性刚度几何刚度虚功原理接触刚度投影法准静态模型的增量法

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摆线针轮啮合刚度计算与仿真分析研究

机械传动 2024年

作者：苏建新王东峰徐家科张婧李鸿基吕瑞芳宁波中大力德智能传动股份有限公司河南科技大学机电工程学院浙江环动机器人关节科技股份有限公司广州数控设备有限公司洛阳轴承研究所有限公司洛阳鸿元轴承科技有限公司

为提高摆线针轮减速器的承载性能，对摆线针齿轮副进行受力分析，以摆线针轮接触应力、啮合刚度为目标函数，以摆线针齿的重要结构参数——针齿分布圆半径、偏心距、针齿半径为设计变量，构建接触应力和啮合刚度数学模型；通过VB. NET... 详细信息

为提高摆线针轮减速器的承载性能，对摆线针齿轮副进行受力分析，以摆线针轮接触应力、啮合刚度为目标函数，以摆线针齿的重要结构参数——针齿分布圆半径、偏心距、针齿半径为设计变量，构建接触应力和啮合刚度数学模型；通过VB. NET程序计算和仿真分析摆线针轮的结构参数对啮合刚度、扭转刚度、啮合力和接触应力的影响。结果表明，随着针齿分布圆半径和偏心距的增大、针齿半径的减小，摆线针轮的啮合刚度和扭转刚度增大。研究为摆线针轮减速器结构设计和优化奠定了基础。

关键词：摆线针轮接触应力啮合刚度结构参数

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风电机组主轴轴承在机清洗工艺

轴承 2024年第9期 68-72页

作者：姚鹏高飞孙立明宋吉祥张永辉超滑科技(佛山)有限责任公司广东佛山528000 大生科技(北京)有限公司北京100144 国创(洛阳)轴承产业技术研究院有限公司河南洛阳471039 洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471039

主轴轴承传统运维采取定时、定量补脂的方式优化轴承润滑环境,传统运维不能将板结润滑脂或异物排出,当主轴轴承高速运行时,板结润滑脂或异物将使轴承出现高温或振动报警,长时间运行还会引起轴承卡滞、滚子破裂,严重时会发生机组自燃事... 详细信息

主轴轴承传统运维采取定时、定量补脂的方式优化轴承润滑环境,传统运维不能将板结润滑脂或异物排出,当主轴轴承高速运行时,板结润滑脂或异物将使轴承出现高温或振动报警,长时间运行还会引起轴承卡滞、滚子破裂,严重时会发生机组自燃事故。为实现高效、可靠的运维,提出了一种在机清洗工艺,采取在机浸泡清洗和循环清洗对轴承内部润滑脂溶解、过滤排出,检查后注入新润滑脂,从而实现运行状态评估和环境优化。工程应用表明,该工艺可以优化主轴轴承运行环境,做到保养评估,有助于延长风机使用寿命。

关键词：滚动轴承风电轴承主轴轴承风力发电机组润滑脂在线清洗

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复合等温淬火对GCr15Si1Mo钢贝氏体转变及磨损性能影响

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摩擦学学报（中英文） 2024年第7期44卷 973-984页

作者：魏超凡杜三明傅丽华付壁聪张永振高元安花铝东郑晓猛河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 洛阳轴承研究所股份有限公司河南洛阳471003

纳米贝氏体轴承钢具有优异的综合性能,然而长时间的等温转变周期是限制其广泛应用的主要难题.为了加速GCr15Si1Mo轴承钢纳米贝氏体转变,本文中以常规一步(190℃)等温淬火工艺作为对比,设计了1种复合三步(157℃+190℃+250℃)等温淬火工艺... 详细信息

纳米贝氏体轴承钢具有优异的综合性能,然而长时间的等温转变周期是限制其广泛应用的主要难题.为了加速GCr15Si1Mo轴承钢纳米贝氏体转变,本文中以常规一步(190℃)等温淬火工艺作为对比,设计了1种复合三步(157℃+190℃+250℃)等温淬火工艺,并对试验钢进行了不同工艺下的热处理.使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和洛氏硬度仪等对GCr15Si1Mo轴承钢微观组织和力学性能进行了表征,利用UMT摩擦磨损试验机和三维形貌轮廓仪对试验钢的摩擦磨损性能进行了测试,并分析了其磨损机制.结果表明:复合等温淬火工艺从纳米贝氏体的孕育期和转变期两阶段对其转变进行加速,当转变相当含量贝氏体(53%~55%)时其相转变时间较常规等温淬火工艺缩短了5 h,明显提高了贝氏体转变效率;与常规等温淬火工艺相比较,复合等温淬火工艺材料微观组织中的残余奥氏体含量明显降低,且块状残余奥氏体大量转变为薄膜状残余奥氏体,材料的冲击韧性明显提高,但随复合等温淬火时间的延长,材料的冲击韧性出现了先升高后降低的趋势;当复合等温淬火工艺参数为157℃×5 min+190℃×2.0 h+250℃×1.0 h时,材料的强韧性匹配和耐磨性最佳,且其耐磨性明显也优于常规等温淬火工艺下材料的耐磨性.磨损机制结果表明:复合等温淬火和常规等温淬火处理后试验钢的磨损机制均以磨粒磨损为主,但复合等温淬火工艺下材料的磨粒磨损程度有所减轻并伴随轻微的黏着磨损和疲劳磨损.

关键词：复合等温淬火轴承钢贝氏体转变微观组织摩擦磨损

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双列圆锥滚子轴承腔内润滑脂动态分布研究

润滑与密封 2024年

作者：杨天宇王恒迪邱小彪李畅唐元超河南科技大学机电工程学院宁波更大集团有限公司山东朝阳轴承有限公司

针对润滑脂在低速重载双列圆锥滚子轴承工作过程中动态分布问题，建立双列圆锥滚子轴承腔内润滑脂流动分布模型，采用多重参考系方法模拟轴承腔内各组件的运动规律，选用非牛顿流体模型模拟润滑脂的流动特性，使用CFD软件Fluent对轴承... 详细信息

针对润滑脂在低速重载双列圆锥滚子轴承工作过程中动态分布问题，建立双列圆锥滚子轴承腔内润滑脂流动分布模型，采用多重参考系方法模拟轴承腔内各组件的运动规律，选用非牛顿流体模型模拟润滑脂的流动特性，使用CFD软件Fluent对轴承腔内润滑脂的分布规律进行仿真分析，最后搭建了轴承温度试验台，通过温升试验对仿真结果进行间接验证。结果表明：轴承腔内润滑脂主要分布在外滚道表面和轴承腔两侧，保持架表面上粘附较多的润滑脂，滚子与内滚道表面之间润滑脂含量最少；随着转速的增加轴承腔外滚道表面润滑脂含量增加，内滚道表面润滑脂分布更加均匀，轴承腔两侧润滑脂含量增加，保持架附近润滑脂逐渐向外圈移动且随着转速的增加变得更加均匀；随着填脂量增加轴承腔内润滑脂的含量增加，填脂量在20%～50% 范围内，随着填脂量的增加轴承降温幅度先增大后降低，填脂量为30%时有利于轴承散热。

关键词：圆锥滚子轴承动态分布填脂量转速