高空升高车轴承承载后的接触角变化 http://www.guangzhoudiaolanchechuzu.com/
新闻分类:公司新闻 作者:admin 发布于:2017-05-304 文字:【
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摘要:
高空升高车轴承承载后的接触角变化, 广州萝岗高空升高车出租, 广州萝岗高空升高车租赁 钢球和内外滚道受力之后发生变形,导致接触角变化,角接触球轴承7218B为对象,对其承载之后的实际接触角进行计算。轴向力Fa=3000N,径向力Fr分别1200N、1500N和1800N时,轴承钢球与滚道实际接触角随钢球方位角的变化图。首先从分布来看,轴承的接触角大小关于径向力对称,并且径向力的变化只引起了接触角大小的变化,并没有引起接触角分布的变化。再从接触角的变化范围来看,Fr=1200N时,接触角的变化范围最小,Fr=1800N时,接触角的变化范围最大。轴承的接触角的变化范围是随着径向力的増大而增大的。三种载荷状态下轴承的接触角都大于原始接触角(40°)。在轴向力作用下,角接触球轴承的内外圈在轴向上有相对压紧的趋势,所接触角整体增大了。在钢球与径向力夹角为0的位置处,接触角最小,这是由于轴承套圈在径向力的作用下产生相对径向移动的庭势,导致接触角变小。在钢球与径向力夹角为180的位置处,接触角最大,这是因为该处受径向力的作用最小。计算了轴向力=1500N,径向为仍分别2500N、2800N和3000N时,轴承钢球与滚道实际接触角随钢球方位角的变化图。轴承的接触角分布仍然关于径向力对称,轴承的接触角整体随着轴向力的增大而増大。在径向力不变的情况下,轴承接触角的变化范围是随着轴向力増大而减小的。
角接触球轴承的载荷序列对径向外载荷=15kN,轴向外载荷仍=25kN同时作用下的角接触球轴承7218B,针对的四种运动状态:内圈旋转、外圈静止,内外圈反向旋转,内外圈同向旋转,内圈静止外圈旋转(工况4),轴承运动过程中套圈转过的角度为横坐标,将内滚道、外滚道化及钢球上一点所承受的接触应力作为纵坐标绘制出来。任意一点的接触应力变化呈现出周期性,其大小随着该点在轴承中所处的方位角而变化,周期由轴承的运动状态和尺寸参数共同决定。由于处于该外载荷作用下的角接触球轴承整圈承载,因此钢球每一次和内外滚道接触都承受载荷,每一转的承载次数较多。在钢球的载荷序列中,位于钢球上的点与内外滚道依次接触,钢球与接触的接触应力整体略小于与外圈接触的接触应力,这是因为内滚道接触点与外滚道接触点的综合曲率半径不同。载荷序列最为密集的,轴承内外圈相对旋转的情况,这一点与前面两章中的载荷序列计算结果是一致的,内外圈相对运动状态导致的应力循环次数变化对轴承寿命的影响己通过引入一个运动状态系数在寿命计算中得到了考虑。
角接触球轴承的寿命计算, 针对外圈静止内圈旋转的情况(即前文所述的运动状态系数而=1),计算了径向力=15kN时,不同轴向力作用下,角接触球轴承7218B的疲劳寿命。两种模型计算的轴承寿命随轴向载荷变化的趋势基本一致,都是随着轴向载荷增加先增大后减小。这是因为,适当的轴向载荷能够扩大轴承的载荷分布范围,改善轴承的载荷分布,此时角接触球轴承内部的钢球承受载荷的范围虽然增大了,但是承载区域内的最大钢球载荷却减小了。而当轴向载荷大到一定程度时,尤其是轴承整圈承载之后,轴承的寿命开始减小。修正LP寿命值要大于LP寿命,虽然多考虑了钢球的寿命,但是采用了一个新的eibull参数,该参数基于真空烙炼钢制成的轴承通过疲劳寿命试验得出。对比针对外圈静止内圈旋转的情况,计算了径向力Fa=25kN时,不同径向力作用下,角接触球轴承7218B的疲劳寿命。在载荷都增加了近一倍的情况下,轴向载荷的变化和径向载荷的变化引起的寿命变化幅值差别很大。轴向载荷从15kN增加到30kN后,寿命下降了近1/3,而径向载荷从从15kN增加到30kN后,寿命下降了近1/3,寿命下降了近9/10。因此,在计算和分析外载荷对角接触球轴承寿命的影响时,要对径向力和轴向力综合考虑,并结合轴承的承载范围进行分析。
计算了不同外加径向和轴向载荷下角接触球轴承的载荷分布,对不同外载荷下轴承各个位置处的实际接触角进行了计算。通过LP寿命模型和考虑了钢球失效和轴承运动状态的修正LP模型计算了不同径向力和轴向力作用下的轴承寿命。(1)大小一定的径向力Fr作用下,轴承的承载范围随着轴向力Fa增大而増大,在轴承的承载范围扩大到整个圆周之前,虽然轴承的轴向力増大,最大钢球载荷却在减小。当轴承整周承载之后,轴承的最大钢球载荷増大。两种计算方法得到的载荷分布之间的差异随着承载范围扩大而减小,整周承载之后差异变大。(2)承载范围和钢球的数量均对载荷分布有影响,,钢球与滚道接触载荷随着钢球个数增多而减小。两种计算方法么间的差异,也随着滚动体个数増多而变小。(3)轴承的接触角大小关于径向力对称,径向力的变化只引起接触角大小的变化,不引起接触角分布的变化。轴承的接触角的变化范围随着径向力的增大而増大。(4)在钢球与径向力夹角为0的位置处,接触角最小,在钢球与径向力夹角为180的位置处,接触角最大。在径向力不变的情况下,轴承接触角的变化范围随轴向力增大而减小。(适当的轴向载荷能够扩大轴承的载荷分布范围,改善轴承的载荷分布,而当轴向载荷大到一定程度时,尤其是轴承整圈承载之后,轴承的寿命开始减小。
滚动轴承的性能(如运转精度、承载能力、可靠度、内部间隙、润滑、振动和噪声)对于机械系统的性能有着重大影响。滚动轴承弹性接触问题的主要研究内容有:滚动轴承零部件的结构和几何关系、接触应力应变关系、载荷分布特性、动力学关系、疲劳寿命等。目前,高速交通运输设备(如飞机、高铁动车)的发展,对滚动轴承的寿命和可靠度提出了越来越高的要求,这需要对轴承的疲劳过程和失效机制进行更加深入的研究。本文建立了深沟球轴承、圆柱滚子轴承和角接触球轴承的数学分析模型,依托MATLAB软件编写了相应的计算程序,对轴承的载荷分布、接触应力、载荷序列和寿命等进行了计算和分析。5.1本文完成的工作(1)阐述了滚动轴承载荷序列分析和寿命计算的研究背景和工程意义,从滚动轴承疲劳失效过程、疲劳寿命模型、影响轴承寿命的因素等方面介绍了滚动轴承摩擦学的国内'外研究进展。(2)考虑滚动体公转运动影响的载荷分布计算公式,分别计算了深沟球轴承、圆柱滚子轴承和角接触球轴承的载荷分布,并分析了游隙、滚动体个数和离也力等的影响。(3)取轴承内滚道、外潔道和滚动体接触轨道上一点,分析轴承运动过程中该点的-接触应力变化,得到不同垣动状态下轴承的载荷序列。 (4)针对内外圈不同运动状态下轴承接触点应力循环次数的差异,对寿命模型进行了改进。基于修正的模型计算了4种不同的运动工况下轴承的寿命,讨论f内外圈运动状态对疲劳寿命的影响。(5)考虑角接触球轴承承载前后接触角的变化,根据变形协调条件和受力平衡状态建立方程,计算了不同外载荷下轴承各个位置处的实际接触角。分析了径向力和轴向力变化对轴承寿命的影响。
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