基于机车轮对的新型轴承静态刚度仿真分析

发布时间：2024-05-17 19:55

　　轴承的刚度性能对机车车辆的平稳舒适性起着重要作用。弹性复合圆柱滚子轴承是一种改善应力集中和综合性能优良的新型轴承。综合分析机车轮对轴箱的复杂载荷分布,通过Hertz接触理论确定弹性复合圆柱滚子轴承内部的载荷分布。采用有限元方法对弹性复合圆柱滚子轴承和普通圆柱滚子轴承进行分析,通过计算以预负荷和滚动体数量为变量对两种圆柱滚子轴承刚度和最大等效应力的影响。结果表明:弹性复合圆柱滚子轴承和普通圆柱滚子轴承的刚度和最大等效应力随着预负荷的增大而增大;随着滚动体数量的增大刚度增大但最大等效应力减小。综合疲劳破坏考虑弹性复合圆柱滚子轴承较普通圆柱滚子轴承的承载性能具有明显的优势。

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【部分图文】：

图1弹性复合圆柱滚子轴承结构图

本文在考虑机车轮对复杂载荷情况下，以弹性复合圆柱滚子轴承作为研究对象，通过对机车轮对的载荷进行理论分析，通过有限元方法对弹性复合圆柱滚子轴承在复杂载荷下的静态刚度进行分析研究，进而比较弹性复合圆柱滚子轴承和普通圆柱滚子轴承在相同工况下静态刚度的情况，并通过分析预负荷和滚动体数量对....

图2轴箱轴承受载示意图

目前，机车轮对轴箱常用的是转臂式轴箱，见图2。机车轮对轴箱轴承受载情况十分复杂，受到来自轴箱圆弹簧、转臂、轮轴等多重影响。受载可以分为垂向载荷、纵向载荷、横向载荷三类，垂向载荷主要是圆弹簧作用载荷和轮轴作用载荷，纵向载荷主要是牵引制动载荷和转臂载荷，横向载荷主要是转臂载荷和轮轴作....

图3弹性复合圆柱滚子轴承内部载荷分布

根据以上公式可知，当已知Z,Pd,l即可计算出弹性复合圆柱滚子轴承内部载荷分布和静态径向刚度，如图3所示。3数值分析

图4弹性复合圆柱滚子轴承几何模型

综合考虑机车轮对轴箱轴承的结构特点以及受载情况，为保证计算结果的科学性和准确性，取整个弹性复合圆柱滚子轴承作为分析模型，如图4所示。对有限元模型进行材料属性定义，轴承内外圈及深穴滚动体采用GCr15轴承钢材料，其弹性模量和泊松比分别为207GPa和0.3；内嵌高分子材料，其弹性模....

本文编号：3975967