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弹性复合圆柱滚子轴承结构设计研究

发布时间:2018-05-24
张利明
  摘 要:随着科技发展和社会进步,需要运用组合创新原理对于圆柱滚子轴承的结构进行创新研究分析,提出了空心圆柱滚动体嵌入聚四氟乙烯材料弹性复合圆柱滚子轴承结构设计。同时需要确定弹性复合圆柱结构尺寸和定义滚动体的填充度,充分运用计算机软件弹性复合圆柱滚子轴承进行有限建模,精确分析弹性复合圆柱滚子轴承接触应力、弯曲应力和变形量对于滚动结构影响。
  关键词:弹性;复合圆柱;滚子轴承;结构;设计研究
  1 圆柱滚子轴承结构设计概念
  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。
  2 弹性复合圆柱滚子轴承结构设计
  (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。
  (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)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,保证轴承安全性。
  3 弹性复合圆柱滚子轴承有限元建模方式
  (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。
  (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。
  4 弹性复合圆柱滚子轴承结构设计研究的意义
  (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。
  (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。
  (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。
  5 结论
  综上所述,为了更好设计制造轴承试验器,提高对于弹性复合圆柱滚子轴承的疲劳寿命试验分析,需要根据不同填充度,提高荷载变形测试,保障滚动体刚度合理性,优化对于填充度刚度分析,促进复合圆柱滚子轴承试验高效性,优化滚动体填充度合理性。保障弹性复合圆柱滚子轴承不会出现破坏问题,有效验证有限元分析结构,促进对于复合圆柱滚子轴承结构设计。
  参考文献:
  [1]姚齐水,张然,明兴祖,杨文.弹性复合圆柱滚子轴承静态径向刚度分析[J].中国机械工程,2013(22).
  [2]姚齐水,杨文,余江鸿,张然.弹性复合圆柱滚子轴承结构设计研究[J].中国机械工程,2012(24).
  [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,2012(09).
来源:《山东工业技术》2017年22期

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