Анотація: Коронування модифікованих роликів генератриксу циліндричних роликів для високошвидкісних залізничних пасажирських пасажирів було вивчено за допомогою методу кінцевих елементів . Вплив роликів, що увінчали на контактні напруги та еквівалентне напруження, було проаналізовано, а оптимальне ув'язнення було визначено .
Ключові слова: підшипники для високошвидкісних залізничних пасажирських тренерів; коронування; Контакт стрес
1. передмова
Підшипники прокатки найбільш широко використовуваний тип механічних компонентів, а також один з найбільш вразливих компонентів . у полі залізничного транзиту, котячі підшипники є одним із ключових компонентів для безпечної експлуатації залізничних локомотивів та транспортних засобів .} умові їх експлуатації, що безпосередньо впливає на безпеку високої роботи, і їхня несправність - це пов'язане з безпекою. has become the main direction of railway passenger transportation development in China. The maximum operating speed of high-speed passenger trains in China will reach 200km/h. Currently, the maximum operating speed of high-speed trains in Germany, France, Japan, and Spain is not less than 300km/h, and the maximum operating speed of high-speed trains has reached 350 км/год . з постійним вдосконаленням швидкості робочої швидкості залізничних пасажирських автомобілів, високопродуктивних високошвидкісних підшипників пасажирських автомобілів стали одним із ключових факторів, що впливають на швидкість збільшення залізничних пасажирських автомобілів . через різні фактори, такі як дизайн та виготовлення можливостей та виробництва), 32-кратні), 32-кратні. В даний час підшипники для пасажирських автомобілів підходять лише для транспортних засобів, що працюють зі швидкістю нижче 160 км/год, сильно обмежуючи нормальний розвиток внутрішньої швидкісної залізничної пасажирської промисловості . в даний час, високошвидкісні залізничні машини в Китаї, які працюють зі швидкістю вище 200 км/год, що використовують великі підшипники .} Автомобілі, стало терміново провести спеціальні дослідження на високошвидкісних залізничних підшипниках автомобілів зі швидкістю 200-250 км/год, щоб замінити імпорт .
В даний час термін служби циліндричних роликових підшипників у Китаї еквівалентний лише 1/12 до 1/8 подібних продуктів у розвинених країнах, а рівень відмов у роликах становить 80% та 34 . 5% відповідно в домашніх умовах та за кордоном . Однією з головних причин, що найменш, що визначається, не має нагоду, що не має нагоду, що не має нагоди, що закінчується, в результаті випусків, що не мають нагоди, що закінчується, в результаті випусків, що закінчуються, вносили в ролі. Руллер під час роботи (i . e . Ефект краю), що спричиняє передчасне зношення втоми та несправності на обох кінцях валика .} застосування технології оновлення - це ефективна міра для зміни цього явища .}, або теорія, і практика, що мають генера, що є геометричним характеристикою перегортання, типу, що є геометричною характеристикою того, що теорик, що є, генерик, що є геометричною характеристикою того, що теорія, що є, типом, що є, а гемометрики характеристики того, що теорія, що випускник, типу, що є, геометрики, що перекинули, що типу. decisive impact on its load-bearing capacity and contact fatigue life. The application of convexity technology can effectively improve the pressure distribution in the rolling contact area, reduce or eliminate pressure concentration at the edge of the roller, reduce temperature rise, and facilitate the formation of elastic fluid lubrication, thereby reducing the vibration and noise of the bearing and improving its service life. Universal bearings Приймайте нову структуру та оптимізуйте внутрішню конструкцію, зберігаючи однакові зовнішні виміри, що може значно збільшити номінальні динамічні та статичні навантаження підшипників, покращити термін служби та динамічну продуктивність.
Завдяки зростаючій складності конструкції модифікації роликів, обчислювальне навантаження відповідного аналізу напруги опуклості також різко збільшив . Традиційні методи обчислення вже не підходить для сучасних вимог до проектування, а контактний аналіз між роликами та доріжками - це не статична проблема ., важко розчиняти розміри, напругу, напругу та напруги та напруги, що використовують розгортання, вживаючі, вживаючі та напруги, що використовують його, вживають, що використовують його розподіл. Тому теорія . необхідно застосувати сучасні методи проектування для аналізу та вирішення цих проблем, а технологія кінцевих елементів, безперечно, є економічно ефективним методом .}}}
Візьміть циліндричні роликові підшипники з круглими дугами на обох кінцях прямої лінії, що використовуються у високошвидкісних поїздах як об'єкт дослідження, була встановлена спрощена модель за допомогою програмного забезпечення для моделювання ANSYS, а метод контакту використовувався для кількісного аналізу опуклості підшипників .. Доріжка та підвищення ємності підшипника .
2. Модель кінцевих елементів та процес аналізу моделювання
Підшипник - подвійний ряд циліндричного підшипника з внутрішнім діаметром 130 мм, зовнішнім діаметром 240 мм, діаметром ролика 30 мм, і довжиною валика 48 мм . навантаження - 138k 212 000 MPA та 0,3 відповідно з щільністю матеріалу 7850 кг/м 3. на основі характеристик рухомого підшипника, основні припущення в процесі моделювання такі:
(1) Через незначний вплив касок та країв на внутрішній розподіл напружень підшипників, суцільна модель не включає камери та краї .
(2) Не враховуючи ефекти радіального зазору, осьового зазору та масляної плівки .
(3) Due to the small plastic deformation of the bearing, material nonlinearity is not considered. It is assumed that the rolling elements and inner and outer rings of the bearing are made of linear elastic materials. Due to the identical contact characteristics between the bearing rollers and raceways, based on the concept of contact mechanics and considering the structural and load characteristics of rolling bearings, a local model контакту між роликами та доріжками може бути використаний для загального аналізу моделювання опуклості . через те, що контактна умова між двома кінцями ролика відповідає відповідному розділі в середині ролика, встановлюється лише 1/2 моделі одного валика, а параметризована модель використовується для врятування великої кількості повторної роботи {6 Простір продовження восьми вузла лінійного спрощеного композитного елемента, і метод контакту приймає контакт поверхні . Контактні елементи-170 та 174 елементи, відповідно .} Сітний поділ біля краю контакту в осі Z буде відносно тонко, тоді не впливаючи на точність результатів обчислення . На малюнку 1 показана схематична схема модифікованого циліндричного валичного підшипника та його навантаження .
Фігура 1 Схематична схема модифікованої циліндричної роликової підшипника та його навантаження
Constraints on the model and application of loads: (1) Symmetrical constraints on the profile. (2) Simulation of retaining frame: Partial nodes on the non-contact surface of the rolling element are subjected to displacement constraints, and the tangential UY and axial UZ displacements of these nodes are constrained in cylindrical coordinates. (3) Coupling degrees of freedom of the inner ring load surface: All nodes on the inner ring surface of the shaft are coupled with their radial UX and circumferential UY degrees of freedom. (4) Simulation of bearing seat: The outer surface of the bearing outer ring constrains all its degrees of freedom. (5) Simulation of flanges: The lateral constraints of the bearing ring and Ролики в напрямку UZ . (6) Зв'язування переміщення всіх вузлів UX та UY на внутрішній поверхні внутрішнього кільця в циліндричній системі координат . (7) Завантажте концентровану силу в напрямку UY в картійській координатній системі, з точки зору дії в ефірі в картковому координати, з точки зору дії, що перебуває в ефірнером, в картинковій поверхні, з моменту дії, в ефірне повернення в картезійській поверхні. кільце . (8) Створіть компоненти для роликів і застосуйте інерційні навантаження на ролики .
Малюнок 2 Сітна діаграма дивізії геометричної моделі ролика та внутрішньої та зовнішньої доріжки
Під час вирішення використовуйте відповідні кроки часу, встановіть жорсткість і проникність контакту на 0 . 3 та 0,001 відповідно та використовуйте значення за замовчуванням для інших.
3. Результати аналізу
Відповідно до формули Герца, під тим же навантаженням, контактна напруга між валиком та зовнішнім кільцем циліндричного підшипника валика менша, ніж контактне напруження між валиком і внутрішнім кільцем ., тому порівнюється лише контакт між роликом і внутрішнім кільцем і аналізується .}}}}
In order to determine the optimal convexity measure, extensive finite element analysis was conducted to compare the effect of reducing boundary stress concentration and determine the optimal roller convexity measure. Here we will only introduce the finite element analysis results of a few representative convex measures. Figure 3 shows the distribution pattern of equivalent stress along the axial direction of the roller, and Figure 4 shows the distribution pattern еквівалентного напруження вздовж осьового напрямку внутрішнього кільця . Походження горизонтальної осі на рисунках 3 і 4 - точка на середній ділянці роликової генеральної, а правий кінець - точка на кінці роликового генератриксу; І 1, 2, 3, 4, 5 та 6 відповідно представляють підшипники метричних метричних метричних метричних метричних метричних показників, що відповідають основним результатам аналізу кінцевих елементів для кожної метрики оновлення {., коли метрика опуклості є нульовою, тобто для немодифікованої прямої лінії прямої лінії підшипника, стрес -редагування, що є немодифікованою прямими лініями підшипника, підшипника валики, що не має відносинної лінії, підшипника валики, що переживає підшипник, що належить до рулоного підшипника, що є підшипниками, що не відповідає створенню. ролик .
Малюнок 3 Закон про розподіл еквівалентного напруги ролика вздовж осьового напрямку
Малюнок 4 Закон про розподіл еквівалентного напруги вздовж осьового напрямку у внутрішньому кільці
Таблиця 1 Основні результати аналізу кінцевих елементів
Як показано на малюнку 3, схема розподілу кожної кривої вздовж осьового напрямку валика в основному схожа . Розподіл напруги в середині валика є відносно рівномірним, а напруга в кінці ролика суттєво збільшується, внаслідок чого прикордонна концентрація . з 3 -ї стресу - 3 -х ролика з модифікованим роликом з конвеєрством 3 -го ролика з конвеєрством 3 -го ролики з конвеєрством 3 -го ролики з конвеєрством 3 -го ролики з конвеєрством. Найменший серед усіх кривих, а крайовий напруження в кінці є найбільшим, що вказує на те, що "ефект краю" є найважчою . стресу кривої 3 з опуклою 0 . 045, трохи вище в середині ролики, ніж з приводом 0, але напруга в ролі. Шаблон розподілу інших кривих повністю схожий на криву 3.
From Figures 3 and 4, it can be seen that the distribution pattern of equivalent stress along the axis of the roller and inner ring is basically similar, with boundary stress concentration occurring at the edge of the roller, while stress distribution in other areas is relatively gentle, and there is a slight rise at the intersection of the roller straight line and the modified arc. According to the analysis of equivalent stress, the best bearing capacity of the roller is 0 . 055 мм . На малюнку 5 показана карта контуру напруги валика з опуклою 0,055 мм. Швидкість зменшення максимального контактного напруги та максимального еквівалентного напруги відносно некодифікованого валика при кожному опуклому вимірюванні показано в таблиці1.
4. Висновок
Підводячи підсумок, з точки зору теоретичного аналізу, оптимальна модифікація модифікованого валичного підшипника під досліджуваним навантаженням становить 0 . 055 мм ., тому для зменшення ступеня концентрації граничного стресу, опуклість повинна бути зроблена якомога ближче до 0,05 мм, як можливо, за умови дозволеної потужності.
2025 3 червня Тиждень рекомендація щодо продукту WBM:
Супер завершальний рулон:
Ми маємо 30 років у розробці та створенні досвіду в підшипниках елементів та індустрії інструментів із ISO9001 та IATF 16949. Інструментом для машини холодного заголовка, токваром, Grinder буде випущено до вашої вимоги .
