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轴承知识
圆锥孔滚子轴承内滚道磨加工夹具的改进

石圣娟

  摘 要:近年来,圆锥孔滚子轴承内滚道磨加工夹具的改进问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了弹性复合圆柱滚子轴承结构设计,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就弹性复合圆柱滚子轴承有限元建模方式展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
  关键词:圆锥孔滚子轴承;内滚道;磨加工;夹具
  1 前言
  作为一项实际要求较高的实践性工作,圆锥孔滚子轴承内滚道磨加工夹具改进的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对圆锥孔滚子轴承的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
  2 圆柱滚子轴承概述
  圆柱滚子轴承需要不断克服实心圆柱滚子轴承存在的弊端问题,在空心圆柱滚子轴承结构设计中要提高空心状,减少空心圆柱滚子轴承的预负荷问题。如果空心圆柱滚动体比实心圆柱滚动体有更大弹性,需要提高承载能力,根据滚子轴承接触面积提高轴承使用寿命。空心圆柱轴承质量大小和离心惯性力大小要适应转速,提高空心圆柱滚子轴承的结构设计,提高工作质量。圆柱滚子轴承是一种非常重要机械元件,工作性能会直接影响到主机的工作性能,需要不断提高机械设备复杂程度,充分提高高速、重载和高精度极端工作条件和使用合理性,同时需要对于圆柱滚子轴承的安全性、动态性能和承载能力提高要求。
  3 弹性复合圆柱滚子轴承结构设计
  3.1空心圆柱滚子轴承具有很多优势,需要提高空心圆柱滚动体周期性交替状态,保证载荷合理性,对于空心圆柱滚动体内弯曲应力要提高滚动发生弯曲疲劳断裂问题,促进空心圆柱滚子轴承破坏问题解决。从而实现空心圆柱滚子轴承工程应用能力,满足现代机械发展要求,根据组合创新原理,提高圆柱滚子轴承结构受力状况,增强轴承承载能力,降低空心圆柱滚动体弯曲应力,保障轴承疲劳寿命,根据教材物理特性提高轴承噪声问题解决。
  3.2圆柱滚子轴承结构需要创新研究,针对实心圆柱滚动体接触应力提高空心圆柱滚动体弯曲应力,增大滚动体和接触半宽应力水平,减少轴承综合性疲勞强度问题,设计合理方案提高圆柱滚子轴承实质性滚动体嵌入式良好分子材料运用。同时还要不断改善滚动体边缘应力集中,提高边缘设计深度,按照一定方案提高设计圆柱滚子轴承结构,保证弹性复合柱子轴承合理性。同时不断需要不但改善滚动体边缘应力集中的影响问题,在滚动体内部设计合理代斜度的深穴,然后给圆柱滚子轴承合理命名复合圆柱滚子轴承。
  3.3一般情况下弹性复合圆柱滚子轴承的滚动体比实心圆柱滚动体更加容易导致变形,所以需要在相同的荷载作用下提高滚动体和轴承之间接触,及时减少应力,弹性复合圆柱滚动体的受力状况要及时改善,特别是对于滚动体内孔弯曲应力要减小,增加轴承之间抗疲劳和破坏能力,保證轴承安全性。
  4 原实体保持架设计中的问题
  传统的调心滚子轴承在设计方面,其主参数、外圈、内圈及滚子设计强度和刚性等性能都没有问题,只是保持架设计存在一定的缺陷,其缺陷主要表现在以下几个方面:
  4.1轴承可靠性低,易断裂
  加工时受到刀具顶部角度的影响,保持架兜孔底部会形成1500的工艺锥度,这个锥度的存在降低了保持架兜底壁的厚度,保持架的强度也会受到一定的影响。同时滚子和保持架兜底接触面积减小,保持架横梁根部较薄,横梁强度不高。在工作过程中,轴承承受冲击振动及重载荷时,保持架横梁易从根部裂断,大大降低了轴承的可靠性。
  4.2定位不准确,影响使用
  保持架兜孔的形状为圆柱和圆台的组合,这样的形状特点决定了兜孔和滚子的接触面积较小,保持架兜孔难以对滚子进行引导。轴承受到冲击载荷时,会高速旋转,此时个别轴线容易发生较大角度的侧转,旦有一粒滚子轴线相对于保持架兜孔轴线发生较大角度的侧转,那么这粒滚子的滚动将落后于正常滚子的滚动,就容易发生保持架横梁裂断的现象;在加工兜孔时,锁刀和钻头不容易进行准确的定位,那么兜孔中心径和角度的准确度也难以保证,保持架的加工精度也会受到影响,保持架端面与兜孔轴线方向不垂直,合套后轴承旋转不灵活,工作中容易产生噪声,由于摩擦过大轴承温度过高,影响使用寿命。
  5 弹性复合圆柱滚子轴承有限元建模方式
  5.1在弹性复合圆柱滚子轴承有限元建模中,要根据接触弹性力学理论,对于弹性复合圆柱滚子轴承的滚动体和内部接触有限元分析,提高深穴空心圆柱滚动体内部弹性滚动体设计,及时填充材料,保证滚动体填充度高效性。滚动体的材料一般采用的是35Cr,弹性模量是206GPa,滚动体内部嵌入使用的是PTFE弹性模量是280MPa进行有限元分析,在弹性复合圆柱滚动体材料构成上要提高连续性,及时分析复杂性,提高弹性复合圆柱滚动体和部分轴承内部有限元模型,保证设计合理性。
  5.2最后为了更好保证弹性复合圆柱滚子轴承滚动体和内部圈接触计算精度,需要提高对于网络细化分析,针对单个元类型选择要实现面与面相互接触,创建合理接触面,对于影响弹性复合圆柱滚子轴承疲劳寿命关键性因素要保证最大效果接触面和弯曲应力。弹性复合圆柱滚动体的受力点主要是在轴承工作状态下进行,然后更加合理保障结构合理性,利用有限元分析方法提高对于弹性复合圆柱滚动体应力和主应力变形量精确计算,保证结果优化,提高滚动体材料填充度,为弹性复合圆柱滚子轴承设计提供精确数据分析。
  6 弹性复合圆柱滚子轴承结构设计研究的意义
  6.1在等效应力和弯曲应力最小弹性复合圆柱滚子轴承最强的条件下需要及时优化数值,根据弹性复合圆柱滚子轴承有限元建模计算受力最大滚动体承受载荷能力,精确分析填充度、接触应力、弯曲应力和变形量之间关系问题。首先要根据接触应力和填充度及时优化弹性复合圆柱滚动体线接触,对于弹性复合圆弧滚动体和内部圈之间关系提高提高接触力和滚动体填充度有限元计算相互结合。随着接触规律不断变化,实现对于滚动体填充度区间划分,最大接触应力要复合一定趋势和要求,随着滚动体填充度和接触应力变化,实现接触应力趋势分析。
  6.2在复合圆柱滚子轴承结构设计中要针对滚动体填充度和有限元计算,提高区域滚动体填充度,保障应力合理性,促进滚动体应力合理性。对于影响轴承疲劳寿命的问题要及时解决,充分考虑弹性复合圆柱滚动体承载能力,选择合理填充度优化滚子轴承结构设计。同时还要不断优化弯曲应力填充度,对于弹性复合圆柱滚动体内部要实现合理计算,保障滚动体内部和受力点精确性,同时要根据应力变化情况提高对于滚动体填充分析,按照一定拉应力和压应力提高填充范围。
  6.3针对变形量填充度优化滚动体变形量刚度和轴承之间工作精度,保障承载力和弹性复合圆柱滚动体之间有限元计算高效性,随着滚动体变形量变化,需要不断提高滚动体填充度,保证滚动体能够在65%情况下也能够复合滚动体刚度要求。
  7 结束语
  综上所述,加强对圆锥孔滚子轴承内滚道磨加工夹具改进问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的内滚道磨加工夹具改进过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
  参考文献
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  [3]张洪伟,陈家庆.涂层圆柱滚子轴承接触力学数值分析[J].机械科学与技术.2016(21):88-89.
来源:《中国科技博览》2018年31期
发布时间:2019-05-21