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角接触球轴承热力学耦合模型与分析方法
被引量:
6
1
作者
胡腾
殷国富
邓聪颍
《四川大学学报(工程科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期189-198,共10页
角接触球轴承运行时,其力学性能与热态特性之间存在高度耦合与交互,轴承热预紧力在这一过程中起着桥梁连接作用。在研究角接触球轴承非线性力学性能与热效应耦合机制的过程中,分析结合面接触热阻、油气润滑及周边组件换热等边界条件对...
角接触球轴承运行时,其力学性能与热态特性之间存在高度耦合与交互,轴承热预紧力在这一过程中起着桥梁连接作用。在研究角接触球轴承非线性力学性能与热效应耦合机制的过程中,分析结合面接触热阻、油气润滑及周边组件换热等边界条件对轴承热态特性的影响,提出了一种角接触球轴承热力学耦合分析方法,并基于多软件协同计算平台建立轴承热力学耦合模型。在轴承实验平台上,借助热巡检仪,利用轴承套表面开设的测温工艺孔实施温度实验,对轴承热力学耦合模型的仿真计算结果进行了验证。该模型可用于预测角接触球轴承在不同转速下热预紧力的变化规律,分析比较热预紧力对轴承运行刚度的影响。
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关键词
角
接触
球轴承
热
力
学
耦合
模型
接触
热
阻
热
预紧
力
运行刚度
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职称材料
考虑圆度误差的角接触球轴承温升特性研究
被引量:
2
2
作者
马瑞翔
余永健
+1 位作者
薛玉君
刘永刚
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第8期1330-1341,共12页
以往有关于轴承温升特性的研究多注重轴承温升以及圆度误差对轴承振动的影响,其中圆度误差对轴承温升影响的文献较少,且研究对象多针对的是低速、轻载轴承的温升。为此,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角...
以往有关于轴承温升特性的研究多注重轴承温升以及圆度误差对轴承振动的影响,其中圆度误差对轴承温升影响的文献较少,且研究对象多针对的是低速、轻载轴承的温升。为此,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型,研究了轴承沟道圆度误差对轴承温升的影响规律。首先,以轴承拟动力学、弹流润滑理论、传热学理论和基尔霍夫能量守恒定律为基础,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型;然后,利用模型分析了不同工况条件、圆度误差对轴承温升特性影响;最后,将模型计算结果与试验结果进行了比较,验证了角接触球轴承热-力耦合模型的合理性。研究结果表明:模型计算结果和实验结果相比,最大相对误差为5.37%;随着圆度误差阶次的增加,轴承温度呈现波动性变化,且随着转速的增加,波动趋势愈加显著;随着润滑油温度的升高,温度波动逐渐减小;当圆度误差的阶次等于球数n/2±2(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度比不考虑圆度误差时要低,因此将圆度误差控制在特定阶次内能有效降低轴承温升,从而提高工作效率;轴承外圈温度的波动性与外圈圆度误差的幅值成正比,为轴承设计提供了重要参考;外圈温度与沟道圆度误差阶次之间呈周期性变化,并与钢球的个数形成映射关系,当圆度误差阶次等于球数的(2 n-1)/4倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度达到最高;当圆度误差阶次等于球数的n/2倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度最低,这一规律可为轴承的优化提供具体参考方向。
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关键词
角接触球轴承热-力耦合模型
轴承
拟动
力
学
模型
轴承
沟道圆度误差
热
网络法
摩擦
力
矩
温度波动
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职称材料
考虑径向热力耦合的主轴----轴承系统热网络稳态温度场分析
被引量:
9
3
作者
王东峰
刘译励
+2 位作者
解添鑫
张进华
杨浩亮
《轴承》
北大核心
2018年第10期24-29,共6页
为快速有效地预测主轴-轴承系统的稳态温度场,考虑径向热应力、离心应力及装配应力的影响,利用主轴-轴承径向热力耦合热网络模型,分析了轴系的发热特性。结果表明:主轴-轴承系统在轴承处温升明显,螺旋冷却管道对降低轴承外圈温升作用明...
为快速有效地预测主轴-轴承系统的稳态温度场,考虑径向热应力、离心应力及装配应力的影响,利用主轴-轴承径向热力耦合热网络模型,分析了轴系的发热特性。结果表明:主轴-轴承系统在轴承处温升明显,螺旋冷却管道对降低轴承外圈温升作用明显,随着转速的升高,轴承温升加剧,冷却效果也更加显著。
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关键词
角
接触
球轴承
稳态温度场
热
力
耦合
热
网络
模型
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职称材料
飞轮用轴承组件热-结构耦合特性分析
被引量:
1
4
作者
代彦宾
邓凯文
+2 位作者
李建华
倪艳光
邓四二
《轴承》
北大核心
2016年第4期33-39,共7页
针对飞轮高速转子转速提高引起的轴承温升和疲劳失效问题,建立了轴承组件热-结构耦合有限元模型。将轴承摩擦功耗和电动机功率作为温度分析的边界条件,利用材料的S-N曲线计算轴承的疲劳寿命。以某型号飞轮用轴承组件为例,分析各工况条...
针对飞轮高速转子转速提高引起的轴承温升和疲劳失效问题,建立了轴承组件热-结构耦合有限元模型。将轴承摩擦功耗和电动机功率作为温度分析的边界条件,利用材料的S-N曲线计算轴承的疲劳寿命。以某型号飞轮用轴承组件为例,分析各工况条件对计算结果的影响。结果表明:轴承组件中电动机温度最高,轮体温度最低,轴承中钢球与套圈的接触区温度较高,且钢球接触表面温度最高,内、外圈次之;温度对轴承组件的应力场和轴承的疲劳寿命影响较大;径向力、转速、环境温度以及电动机功率对轴承的温度、应力和疲劳寿命均有所影响,但径向力和电动机功率的影响较小,而转速和环境温度的影响较大。
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关键词
角
接触
球轴承
轴承
组件
热
-
结构
耦合
温度
应
力
疲劳寿命
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职称材料
题名
角接触球轴承热力学耦合模型与分析方法
被引量:
6
1
作者
胡腾
殷国富
邓聪颍
机构
四川大学制造科学与工程学院
出处
《四川大学学报(工程科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期189-198,共10页
基金
国家科技重大专项项目资助(2013ZX04005-012)
文摘
角接触球轴承运行时,其力学性能与热态特性之间存在高度耦合与交互,轴承热预紧力在这一过程中起着桥梁连接作用。在研究角接触球轴承非线性力学性能与热效应耦合机制的过程中,分析结合面接触热阻、油气润滑及周边组件换热等边界条件对轴承热态特性的影响,提出了一种角接触球轴承热力学耦合分析方法,并基于多软件协同计算平台建立轴承热力学耦合模型。在轴承实验平台上,借助热巡检仪,利用轴承套表面开设的测温工艺孔实施温度实验,对轴承热力学耦合模型的仿真计算结果进行了验证。该模型可用于预测角接触球轴承在不同转速下热预紧力的变化规律,分析比较热预紧力对轴承运行刚度的影响。
关键词
角
接触
球轴承
热
力
学
耦合
模型
接触
热
阻
热
预紧
力
运行刚度
Keywords
angular contact ball bearing(ACBB)
integrated thermo
-
mechanical model
thermal contact resistance
thermal preload
operational stiffness
分类号
TH133.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
考虑圆度误差的角接触球轴承温升特性研究
被引量:
2
2
作者
马瑞翔
余永健
薛玉君
刘永刚
机构
河南科技大学机电工程学院
龙门实验室
高端轴承河南省协同创新中心
河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室
洛阳LYC轴承有限公司航空精密轴承国家重点实验室
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第8期1330-1341,共12页
基金
国家工业和信息化部高质量发展专项(TC220H05V)
河南省高等学校重点科研项目(22A460018)。
文摘
以往有关于轴承温升特性的研究多注重轴承温升以及圆度误差对轴承振动的影响,其中圆度误差对轴承温升影响的文献较少,且研究对象多针对的是低速、轻载轴承的温升。为此,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型,研究了轴承沟道圆度误差对轴承温升的影响规律。首先,以轴承拟动力学、弹流润滑理论、传热学理论和基尔霍夫能量守恒定律为基础,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型;然后,利用模型分析了不同工况条件、圆度误差对轴承温升特性影响;最后,将模型计算结果与试验结果进行了比较,验证了角接触球轴承热-力耦合模型的合理性。研究结果表明:模型计算结果和实验结果相比,最大相对误差为5.37%;随着圆度误差阶次的增加,轴承温度呈现波动性变化,且随着转速的增加,波动趋势愈加显著;随着润滑油温度的升高,温度波动逐渐减小;当圆度误差的阶次等于球数n/2±2(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度比不考虑圆度误差时要低,因此将圆度误差控制在特定阶次内能有效降低轴承温升,从而提高工作效率;轴承外圈温度的波动性与外圈圆度误差的幅值成正比,为轴承设计提供了重要参考;外圈温度与沟道圆度误差阶次之间呈周期性变化,并与钢球的个数形成映射关系,当圆度误差阶次等于球数的(2 n-1)/4倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度达到最高;当圆度误差阶次等于球数的n/2倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度最低,这一规律可为轴承的优化提供具体参考方向。
关键词
角接触球轴承热-力耦合模型
轴承
拟动
力
学
模型
轴承
沟道圆度误差
热
网络法
摩擦
力
矩
温度波动
Keywords
thermal
-
mechanical coupling model of angular contact ball bearing
bearing quasi
-
dynamic model
roundness error of bearing groove
thermal network method
friction torque
temperature fluctuation
分类号
TH133.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
考虑径向热力耦合的主轴----轴承系统热网络稳态温度场分析
被引量:
9
3
作者
王东峰
刘译励
解添鑫
张进华
杨浩亮
机构
洛阳轴承研究所有限公司
河南省高性能轴承技术重点实验室
滚动轴承产业技术创新战略联盟
西安交通大学
北京控制工程研究所
出处
《轴承》
北大核心
2018年第10期24-29,共6页
基金
河南省高性能轴承技术重点实验室开放基金项目(2016ZCKF01)
文摘
为快速有效地预测主轴-轴承系统的稳态温度场,考虑径向热应力、离心应力及装配应力的影响,利用主轴-轴承径向热力耦合热网络模型,分析了轴系的发热特性。结果表明:主轴-轴承系统在轴承处温升明显,螺旋冷却管道对降低轴承外圈温升作用明显,随着转速的升高,轴承温升加剧,冷却效果也更加显著。
关键词
角
接触
球轴承
稳态温度场
热
力
耦合
热
网络
模型
Keywords
angular contact ball bearing
steady temperature field
thermal mechanical coupling
thermal network model
分类号
TH133.331 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
飞轮用轴承组件热-结构耦合特性分析
被引量:
1
4
作者
代彦宾
邓凯文
李建华
倪艳光
邓四二
机构
河南科技大学机电工程学院
洛阳轴研科技股份有限公司
河南省高性能轴承技术重点实验室
滚动轴承产业技术创新战略联盟
出处
《轴承》
北大核心
2016年第4期33-39,共7页
基金
河南省科技创新杰出人才项目(144200510020)
文摘
针对飞轮高速转子转速提高引起的轴承温升和疲劳失效问题,建立了轴承组件热-结构耦合有限元模型。将轴承摩擦功耗和电动机功率作为温度分析的边界条件,利用材料的S-N曲线计算轴承的疲劳寿命。以某型号飞轮用轴承组件为例,分析各工况条件对计算结果的影响。结果表明:轴承组件中电动机温度最高,轮体温度最低,轴承中钢球与套圈的接触区温度较高,且钢球接触表面温度最高,内、外圈次之;温度对轴承组件的应力场和轴承的疲劳寿命影响较大;径向力、转速、环境温度以及电动机功率对轴承的温度、应力和疲劳寿命均有所影响,但径向力和电动机功率的影响较小,而转速和环境温度的影响较大。
关键词
角
接触
球轴承
轴承
组件
热
-
结构
耦合
温度
应
力
疲劳寿命
Keywords
angular contact ball beating
bearing assembly
thermal
-
structural coupling
temperature
stress
fatigue life
分类号
TH133.331 [机械工程—机械制造及自动化]
O346.2 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
角接触球轴承热力学耦合模型与分析方法
胡腾
殷国富
邓聪颍
《四川大学学报(工程科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
6
在线阅读
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职称材料
2
考虑圆度误差的角接触球轴承温升特性研究
马瑞翔
余永健
薛玉君
刘永刚
《机电工程》
CAS
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑径向热力耦合的主轴----轴承系统热网络稳态温度场分析
王东峰
刘译励
解添鑫
张进华
杨浩亮
《轴承》
北大核心
2018
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
飞轮用轴承组件热-结构耦合特性分析
代彦宾
邓凯文
李建华
倪艳光
邓四二
《轴承》
北大核心
2016
1
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职称材料
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