轿车轮毂轴承疲劳寿命的计算与分析

基于滚动轴承动力学分析理论,建立了双列角接触球轴承内部元件间相互作用力数学模型。利用双列滚动轴承寿命计算法,建立轿车轮毂轴承寿命计算模型。采用精细积分法和预估-校正Adams-BashforthMoulton多步相结合的算法对双列角接触球轴承作用力模型进行求解,分析轮毂轴承轴向预紧量和轮毂偏移量对轴承寿命的影响。分析结果表明:轴向预紧量的增大和轮毂偏移量由负值变化到正值均会使轴承寿命呈现先增大后减小的趋势,且存在一组最佳轴向预紧量与轮毂偏移量使得轮毂轴承寿命最大。     

ZK6110H客车轮毂轴承的故障失效分析

汽车轮毂轴承从受力分析看,主要承受通过悬架系统传递而来的汽车的重量,但从装配关系看,汽车轮毂轴承主要与制动系统连接装配。所以轮毂轴承也是汽车的重要件,对汽车整体性能起着关键的作用。本文结合客车轮毂轴承的使用工况及对售后反馈轮毂轴承的失效型式、失效轴承的材料、硬度等状况进行分析,列出造成轴承失效的主要原因。     

双列球型轮毂轴承单元耐久性寿命计算分析

对于双列球型轮毂轴承单元数学模型,采用模拟试验载荷谱进行轮毂轴承单元耐久性寿命计算,并分析预紧载荷、侧向加速度和受载偏心距等对球型轮毂轴承单元耐久性寿命的影响。分析结果表明：适当的轴向预紧可提高轮毂轴承单元的刚性以及左右两列轴承的载荷分布均匀性,当轴向预紧量为0．02 mm 时,轮毂轴承单元的寿命达到最大值;受载偏心距的影响,使得车辆左右两侧轮毂轴承单元的寿命存在差异,一般驾驶室左侧轴承单元寿命稍高;轮胎半径的大小会同时影响轮毂轴承单元的旋转速度和加载力矩,当轮胎半径取200 mm时轴承单元寿命最长。     

基于耐久性试验载荷谱的重卡轮毂轴承寿命估算

以国内某公司生产的50万km质保的重卡轮毂轴承为研究对象,对其进行实际工况分析与耐久性试验载荷谱设计,基于耐久性试验载荷谱估算重卡轮毂寿命,分析轴承寿命影响因素,并对一批次重卡轮毂轴承进行耐久性试验.结果表明,重卡轮毂轴承估算寿命约为64万km,满足50万km质保要求;重卡轮毂轴承系统寿命与车辆侧向加速度和路面冲击系数成负相关,随着受载偏心距和车轮半径的增大呈先上升后下降的趋势;重卡轮毂轴承质量合格,满足耐久性试验性能要求.     

重型汽车驱动桥轮毂轴承配合失效分析

采用有限元分析方法,分析了大径向载荷作用下某重型汽车驱动桥轮毂轴承过盈配合处的接触应力分布。结果表明:最大应力容易出现在内侧轮毂小轴承的下侧,且在最大载荷工况下,最大应力超过了轮毂支承材料的屈服极限,内侧轮毂小轴承与轮毂支承间易于发生打滑现象,从而造成轮毂轴承配合失效。为解决重型汽车轮毂轴承配合失效问题,轮毂支承需要采用屈服极限较高的材料。     

基于ANSYS Workbench的轮毂轴承刚性仿真分析

运用ANSYS Workbench有限元仿真工具建立了轮毂轴承的有限元仿真模型,对轮毂轴承整体刚性进行仿真分析。仿真结果表明,有限元模型在承受力矩载荷时产生的应力传递方向和应力形成区域与实际情况相符;轮毂轴承单元的整体倾角与载荷大小基本成线性关系。不同载荷的实验显示,轮毂轴承力矩倾角的仿真值和试验值之间的误差小于8%,验证了基于ANSYS Workbench的轮毂轴承刚性仿真分析的正确性。仿真分析数据可应用于轮毂轴承初期设计与优化阶段。     

汽车轮毂轴承威布尔分布的寿命预估软件开发及应用

针对威布尔分布参数计算的繁琐问题,同时为了方便地对汽车轮毂轴承寿命进行准确预估,利用JAVA等相关软件开发了威布尔分布应用程序;利用某公司研制的轮毂轴承模拟试验机,对合格的轮毂轴承成品进行数据采集,运用开发的应用程序圆满地解决了威布尔分布理论在计算中遇到很大困难的问题;为了验证应用程序的准确性,对同样的轮毂轴承进行了ADAMS动力学仿真对比,结果表明开发的威布尔应用程序预估数值非常可靠。     

基于有限元法的重卡轮毂轴承单元温度场分析

以重卡轮毂轴承单元为研究对象,确定温度场分析的边界条件,建立重卡轮毂轴承单元与制动鼓的传热模型,利用Ansys Workbench有限元软件对重卡轮毂轴承单元进行温度场分析,得到重卡轮毂轴承在不同径向载荷和转速工况下的温度分布特征以及紧急制动、重复制动、持续制动3种工况下制动鼓对重卡轮毂轴承最高温度的影响。结果表明,重卡轮毂轴承最高温度随轴承径向载荷、转速的增大而升高,且转速的影响更为显著;3种制动工况都会对重卡轮毂轴承温度产生一定影响,但重复制动与持续制动工况对制动鼓与重卡轮毂轴承的最高温度影响显著。     

基于倒频谱的轴承材料接触疲劳失效诊断

采用轴承接触疲劳试验机,设计了基于Lab VIEW的轴承材料接触疲劳失效诊断的软件系统,利用轴承振动信号的均方根值及温度信号来判定轴承材料的疲劳磨损程度,并通过对振动信号进行倒频谱分析来判定轴承材料的疲劳磨损区域,结果表明:振动信号均方根值结合倒频谱分析能够实现对轴承材料的接触疲劳失效诊断.     

采用卡环轴向定位轿车轮毂轴承的失效特性与机理

通过对１１种共１３００个具有不同定位间隙的失效轴承的统计分析发现，轴承主要失效形式是滚道表面的等间距栅条状剥落以及局部冲击损伤。结合对轮毂轴承装配结构及轿车运行过程中的动力学分析，提出了基于轴向窜动幅值和轴向窜动频率的失效机理模型；轴承外圈轴向定位间隙的存在，为轴承在座孔内的往复窜动冲击提供了可能条件；轴向窜动周期与滚动体转过相邻周向间周期的关系，决定了道表面的周向累积损伤条间隔的密芳及其产严重程     

多缸内燃机主轴承的结构振动响应分析

以某4缸柴油机为例，应用有限元方法在机体结构模态分析的基础上，对多缸内燃机曲轴各主轴承在曲轴轴颈作用力激励下的结构动力响应进行了计算，得到了曲轴各主轴承在不同方向上的结构振动响应曲线，并对其响应特征进行了分析。对轴承结构动力响应与机体结构模态特征间的关系，以及主轴承结构振动与机体结构振动和噪声辐射之间的关系也做了进一步的讨论。结果表明作用在主轴承上的径向力可以激起主轴承的轴向往复振动，该轴向振动传播到机体裙部并产生噪声辐射，因此可以通过控制主轴承的轴向往得振动来达到抑制机体噪声辐射的目的。     

波纹度对球轴承振动噪声的影响

针对球轴承在制造过程中形成的表面波纹度对轴承振动噪声的影响,采集了国内外不同轴承厂家的轴承样品,设计了测量样品振动速度的实验方案,获取了样品振动速度的时域波形和幅频曲线。利用圆度仪测取了样品内外滚道的波纹度曲线。分析表明：异常噪声的产生原因主要是轴承滚道几何形状精度较低、波幅值较大。探讨轴承的振动噪声产生机理为指导低噪声轴承的生产加工提供理论参考。     

深沟球轴承振动峰值、波峰因数与异常声关系的试验分析

在轴承振动测试的基础上,对深沟球轴承振动加速度峰值、波峰因数与异常声的关系进行了统计分析,结果表明,波峰因数、振动加速度峰值与轴承异常声之间具有密切的相关性,从总体变化趋势来看,存在一个最佳波峰因数,对轴承异常声的有效判定率最高.这一结论,能够解决轴承异常声的判定并为深沟球轴承振动峰值技术条件标准的制订提供了可靠的试验依据.     

高速牙轮钻头轴承双金属密封有限元分析

实践表明：三牙轮钻头中只要一只牙轮的轴承先期损坏,就使整个钻头很快失效。钻头的使用寿命几乎直接取决于钻头轴承的寿命,而轴承的寿命在很大程度上又依赖于密封的寿命。针对目前在高转速条件下,三牙轮钻头轴承的双金属密封系统早期失效严重,导致轴承寿命短,钻头失效更换频繁,大大降低了钻井效率,增加了钻井成本的严重问题,本文开展高速牙轮钻头轴承的双金属密封的有限元研究。阐述了仿真研究的模型建立、网格划分、材料定义、接触定义及边界条件等相关问题。分析了双金属密封中橡胶圈的应变、压缩率的变化规律及两金属环密封面的接触压力分布规律。找到了双金属密封结构中两金属环密封面的接触压力分布趋势不合理及橡胶圈压缩率过大的问题,并提出新型双金属密封结构的改进思路,为新型双金属密封结构的设计提供了较可靠的理论依据。该研究对于提高牙轮钻头的使用寿命,降低钻井成本和提升我国石油钻具的技术水平具有重大实用价值和现实意义。     

Using Oil Analysis to Study the Wear Condition of Bearing in Trunnion of Convertor During/After Run-in Period

1Introduction Convertorisoneofthemainequipmentofsteel making.Thebearingsinthetrunnionofconvertorarecharacterizedby low speed,heavy loadandhuge dimension.Theyrevolve slowlywhenmoltensteelisaddedoremptied.Theirlife expectancyis20years.Incasetheyexperiencefailurein operation,theoutputoftheconvertorandeventhatofthe wholeproductlinewouldbeaffectedandhugelosswouldbe resultedin.Therefore,itisveryimportanttomasterthe workingconditionsofthebearings.Vibrationandoilanalyses aretwomaintechniquestomonito…     

基于互信息的主成分分析结合支持向量回归的滚动轴承剩余寿命预测研究

滚动轴承作为旋转机械设备中的关键部件,影响着设备的可靠性运行。为了智能开展设备维护工作,提高设备的运转效率,提出一种基于互信息（mutual information,MI）的主成分分析（principal component analysis,PCA）（MI-PCA）结合支持向量回归（support vector regression,SVR）的滚动轴承剩余寿命预测方法。首先利用小波包降噪算法剔除原始振动信号中的异常数据点和噪声,并基于降噪数据提取其时域、频域和时频域特征;然后结合特征与剩余寿命的互信息值进行特征筛选,再通过PCA降维算法获得可表征轴承退化状态的敏感特征,用于SVR的输入;最后构建并训练SVR剩余寿命预测模型,并将其应用于滚动轴承全寿命试验数据。试验结果表明与基于MI和基于PCA的SVR回归预测模型（MI-SVR模型、PCA-SVR模型）相比,基于MI-PCA的SVR模型具有更高的预测精度（预测精度可达97%）,能够实现滚动轴承剩余寿命的精准预测,为开展及时有效的设备维护工作提供了决策依据。     

SRB轴承加工工艺探析

轴承是机械行业中的重要零件,中国轴承行业的发展速度较快,但与世界轴承工业强国相比,中国还存在较大差距,其主要表现为高精度、高技术含量和高附加值产品比例偏低、产品稳定性差、可靠性低、寿命短。反映在市场上,就是对高品质轴承的需求要靠进口来满足。以某品牌的SRB轴承产品为例,介绍SRB轴承的加工工艺。     

双列深沟球轴承刚柔耦合多体接触建模与振动特性研究

在研究双列深沟球轴承各组件之间动力学关系的基础上,基于弹性流体动力润滑理论和赫兹接触理论,利用多体动力学分析软件ADAMS,结合有限元分析软件ANSYS柔性化处理,建立了双列深沟球轴承刚柔耦合多体接触动力学仿真模型.综合赫兹接触刚度和润滑接触刚度的影响得到双列深沟球轴承等效刚度.分析了不同荷载、转速、油膜厚度对双列深沟球轴承振动特性的影响,结果表明,合适的荷载可抑制双列深沟球轴承振动;转速的增加可加剧振动;随着油膜厚度的增大,振动先减小后增大.研究结果为双列深沟球轴承结构优化设计、减振降噪和运行状态监测提供了参考依据.     

基于深度特征提取神经网络的滚动轴承故障诊断

滚动轴承作为旋转机械的重要组成部分,其运行安全性受到大量关注,但传统的基于信号处理的时频分析故障诊断方法较为依赖专家知识从而难以广泛应用。结合应用较广的卷积神经网络和长短时记忆网络模型的优点-自动提取振动信号的深层特征信息以及可识别所提取的长时连续的振动信号时序特征信息,提出一种深度特征提取神经网络模型,将原始的振动信号作为模型输入,进而通过多层卷积与长短时记忆网络对振动信号进行故障特征信息提取,可以有效提取滚动轴承振动信号中的深层时序故障特征信息,进而准确辨识滚动轴承不同的故障模式,并且避免了复杂的信号预处理与人工进行信号特征提取的过程。通过凯斯西储大学滚动轴承故障实验的10类健康状态数据验证了所提方法的有效性,并对实验结果进行分析,解释了在迭代过程中出现精度波动的可能原因。     

基于变分模式分解和微积分增强能量算子的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承故障振动信号的特点,考虑变分模式分解在复杂信号分解及微积分增强能量算子在瞬态成分检测方面的优势,提出基于变分模式分解和微积分增强能量算子的滚动轴承故障诊断方法。首先利用变分模式分解将复杂信号分解为多个本质模式函数,以削弱背景噪声的影响和满足能量算子对信号单分量的要求;然后根据提出的敏感分量选取原则,从本质模式函数中选出包含主要故障信息的本质模式函数为敏感分量;最后利用微积分增强能量算子强化敏感分量中的瞬态冲击,并根据敏感分量瞬时能量的时域波形及Fourier频谱诊断滚动轴承故障。分析结果表明该方法能够有效诊断滚动轴承故障。