高速鐵路客車圓錐滾子軸承凸度及動(dòng)態(tài)性能分析.pdf

1、圓錐滾子軸承作為高速鐵路客車軸箱最關(guān)鍵的核心部件，其滾子凸度設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)性能直接關(guān)系著軸箱系統(tǒng)的工作性能和可靠性，進(jìn)而影響高速鐵路客車的正常運(yùn)行和安全，因此對(duì)軸箱軸承進(jìn)行力學(xué)性能研究及溫升試驗(yàn)分析有著非常重要的意義。
　　本文以高速鐵路客車軸箱用雙列圓錐滾子軸承為研究對(duì)象，在ANSYS/ANSYS WORKBENCH環(huán)境下建立不同凸度滾子和滾道接觸的有限元接觸分析模型，研究了滾動(dòng)體和滾道之間在接觸負(fù)荷作用下接觸點(diǎn)鄰域的應(yīng)力分布情況；

2、考慮不同凸形、凸度量及載荷對(duì)接觸應(yīng)力和應(yīng)力分布的影響，確定了合理的凸形和凸度量。對(duì)數(shù)母線型滾子和合理的凸度量能降低滾子與滾道接觸引起的邊界應(yīng)力集中，而且一定的載荷都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)較優(yōu)的凸度量區(qū)間，凸度量過大或過小不但沒有降低邊界應(yīng)力集中，反而會(huì)引起滾子端部和中間的應(yīng)力差值，減弱滾子沿軸線方向應(yīng)力分布的均勻性。
　　在滾子與滾道接觸應(yīng)力分析的基礎(chǔ)上，建立對(duì)數(shù)母線型圓錐滾子軸承顯示動(dòng)力學(xué)分析模型，并對(duì)其動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行有限元仿真，研究了軸承各

3、部分的接觸應(yīng)力隨時(shí)間的變化情況。圓錐滾子與滾道接觸區(qū)域的幾何形狀對(duì)軸承的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及應(yīng)力分布有一定的影響；滾子是振動(dòng)最為激烈的零件，其振動(dòng)特性呈現(xiàn)非常明顯的非線性特征；在軸承承載區(qū)域附近，保持架與滾子接觸應(yīng)力差異較大。
　　在實(shí)際運(yùn)行中，高鐵軸承滾子與滾道摩擦所產(chǎn)生的溫升對(duì)軸承工作性能有較大的影響，本文在專用鐵路軸承試驗(yàn)機(jī)上，對(duì)對(duì)數(shù)母線型圓錐滾子軸承進(jìn)行了不同轉(zhuǎn)速和載荷下的溫升性能試驗(yàn)，初步驗(yàn)證軸承的高速性能。在試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)機(jī)和