彈性復(fù)合圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

張利明

摘 要：隨著科技發(fā)展和社會進步，需要運用組合創(chuàng)新原理對于圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新研究分析，提出了空心圓柱滾動體嵌入聚四氟乙烯材料彈性復(fù)合圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時需要確定彈性復(fù)合圓柱結(jié)構(gòu)尺寸和定義滾動體的填充度，充分運用計算機軟件彈性復(fù)合圓柱滾子軸承進行有限建模，精確分析彈性復(fù)合圓柱滾子軸承接觸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和變形量對于滾動結(jié)構(gòu)影響。

關(guān)鍵詞：彈性；復(fù)合圓柱；滾子軸承；結(jié)構(gòu)；設(shè)計研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.031

1 圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計概念

圓柱滾子軸承需要不斷克服實心圓柱滾子軸承存在的弊端問題，在空心圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計中要提高空心狀，減少空心圓柱滾子軸承的預(yù)負荷問題。如果空心圓柱滾動體比實心圓柱滾動體有更大彈性，需要提高承載能力，根據(jù)滾子軸承接觸面積提高軸承使用壽命?？招膱A柱軸承質(zhì)量大小和離心慣性力大小要適應(yīng)轉(zhuǎn)速，提高空心圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高工作質(zhì)量。圓柱滾子軸承是一種非常重要機械元件，工作性能會直接影響到主機的工作性能，需要不斷提高機械設(shè)備復(fù)雜程度，充分提高高速、重載和高精度極端工作條件和使用合理性，同時需要對于圓柱滾子軸承的安全性、動態(tài)性能和承載能力提高要求。

2 彈性復(fù)合圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）空心圓柱滾子軸承具有很多優(yōu)勢，需要提高空心圓柱滾動體周期性交替狀態(tài)，保證載荷合理性，對于空心圓柱滾動體內(nèi)彎曲應(yīng)力要提高滾動發(fā)生彎曲疲勞斷裂問題，促進空心圓柱滾子軸承破壞問題解決。從而實現(xiàn)空心圓柱滾子軸承工程應(yīng)用能力，滿足現(xiàn)代機械發(fā)展要求，根據(jù)組合創(chuàng)新原理，提高圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)受力狀況，增強軸承承載能力，降低空心圓柱滾動體彎曲應(yīng)力，保障軸承疲勞壽命，根據(jù)教材物理特性提高軸承噪聲問題解決。

（2）圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)需要創(chuàng)新研究，針對實心圓柱滾動體接觸應(yīng)力提高空心圓柱滾動體彎曲應(yīng)力，增大滾動體和接觸半寬應(yīng)力水平，減少軸承綜合性疲勞強度問題，設(shè)計合理方案提高圓柱滾子軸承實質(zhì)性滾動體嵌入式良好分子材料運用。同時還要不斷改善滾動體邊緣應(yīng)力集中，提高邊緣設(shè)計深度，按照一定方案提高設(shè)計圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)，保證彈性復(fù)合柱子軸承合理性。同時不斷需要不但改善滾動體邊緣應(yīng)力集中的影響問題，在滾動體內(nèi)部設(shè)計合理代斜度的深穴，然后給圓柱滾子軸承合理命名復(fù)合圓柱滾子軸承。

（3）一般情況下彈性復(fù)合圓柱滾子軸承的滾動體比實心圓柱滾動體更加容易導致變形，所以需要在相同的荷載作用下提高滾動體和軸承之間接觸，及時減少應(yīng)力，彈性復(fù)合圓柱滾動體的受力狀況要及時改善，特別是對于滾動體內(nèi)孔彎曲應(yīng)力要減小，增加軸承之間抗疲勞和破壞能力，保證軸承安全性。

3 彈性復(fù)合圓柱滾子軸承有限元建模方式

（1）在彈性復(fù)合圓柱滾子軸承有限元建模中，要根據(jù)接觸彈性力學理論，對于彈性復(fù)合圓柱滾子軸承的滾動體和內(nèi)部接觸有限元分析，提高深穴空心圓柱滾動體內(nèi)部彈性滾動體設(shè)計，及時填充材料，保證滾動體填充度高效性。滾動體的材料一般采用的是35Cr，彈性模量是206GPa，滾動體內(nèi)部嵌入使用的是PTFE彈性模量是280MPa進行有限元分析，在彈性復(fù)合圓柱滾動體材料構(gòu)成上要提高連續(xù)性，及時分析復(fù)雜性，提高彈性復(fù)合圓柱滾動體和部分軸承內(nèi)部有限元模型，保證設(shè)計合理性。

（2）最后為了更好保證彈性復(fù)合圓柱滾子軸承滾動體和內(nèi)部圈接觸計算精度，需要提高對于網(wǎng)絡(luò)細化分析，針對單個元類型選擇要實現(xiàn)面與面相互接觸，創(chuàng)建合理接觸面，對于影響彈性復(fù)合圓柱滾子軸承疲勞壽命關(guān)鍵性因素要保證最大效果接觸面和彎曲應(yīng)力。彈性復(fù)合圓柱滾動體的受力點主要是在軸承工作狀態(tài)下進行，然后更加合理保障結(jié)構(gòu)合理性，利用有限元分析方法提高對于彈性復(fù)合圓柱滾動體應(yīng)力和主應(yīng)力變形量精確計算，保證結(jié)果優(yōu)化，提高滾動體材料填充度，為彈性復(fù)合圓柱滾子軸承設(shè)計提供精確數(shù)據(jù)分析。

4 彈性復(fù)合圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計研究的意義

（1）在等效應(yīng)力和彎曲應(yīng)力最小彈性復(fù)合圓柱滾子軸承最強的條件下需要及時優(yōu)化數(shù)值，根據(jù)彈性復(fù)合圓柱滾子軸承有限元建模計算受力最大滾動體承受載荷能力，精確分析填充度、接觸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和變形量之間關(guān)系問題。首先要根據(jù)接觸應(yīng)力和填充度及時優(yōu)化彈性復(fù)合圓柱滾動體線接觸，對于彈性復(fù)合圓弧滾動體和內(nèi)部圈之間關(guān)系提高提高接觸力和滾動體填充度有限元計算相互結(jié)合。隨著接觸規(guī)律不斷變化，實現(xiàn)對于滾動體填充度區(qū)間劃分，最大接觸應(yīng)力要復(fù)合一定趨勢和要求，隨著滾動體填充度和接觸應(yīng)力變化，實現(xiàn)接觸應(yīng)力趨勢分析。

（2）在復(fù)合圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計中要針對滾動體填充度和有限元計算，提高區(qū)域滾動體填充度，保障應(yīng)力合理性，促進滾動體應(yīng)力合理性。對于影響軸承疲勞壽命的問題要及時解決，充分考慮彈性復(fù)合圓柱滾動體承載能力，選擇合理填充度優(yōu)化滾子軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時還要不斷優(yōu)化彎曲應(yīng)力填充度，對于彈性復(fù)合圓柱滾動體內(nèi)部要實現(xiàn)合理計算，保障滾動體內(nèi)部和受力點精確性，同時要根據(jù)應(yīng)力變化情況提高對于滾動體填充分析，按照一定拉應(yīng)力和壓應(yīng)力提高填充范圍。

（3）針對變形量填充度優(yōu)化滾動體變形量剛度和軸承之間工作精度，保障承載力和彈性復(fù)合圓柱滾動體之間有限元計算高效性，隨著滾動體變形量變化，需要不斷提高滾動體填充度，保證滾動體能夠在65%情況下也能夠復(fù)合滾動體剛度要求。

5 結(jié)論

綜上所述，為了更好設(shè)計制造軸承試驗器，提高對于彈性復(fù)合圓柱滾子軸承的疲勞壽命試驗分析，需要根據(jù)不同填充度，提高荷載變形測試，保障滾動體剛度合理性，優(yōu)化對于填充度剛度分析，促進復(fù)合圓柱滾子軸承試驗高效性，優(yōu)化滾動體填充度合理性。保障彈性復(fù)合圓柱滾子軸承不會出現(xiàn)破壞問題，有效驗證有限元分析結(jié)構(gòu)，促進對于復(fù)合圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計。

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