振蕩拉軟機軸承失效研究

1、振蕩拉軟機軸承失效研究摘 要為了準確計算震蕩拉軟機的軸承疲勞壽命， 驗證是否滿足設(shè)計要求，對振蕩拉軟機構(gòu)進行solidworks 三維建模，并且導(dǎo)入admas通過添加準確邊界條件仿真得出 軸承處受力情況，最后通過查詢機械設(shè)計手冊，根據(jù)經(jīng)驗公 式得出疲勞壽命，綜合分析軸承破壞原因。關(guān)鍵詞軸承疲勞壽命動力學(xué)仿真一、引言振蕩拉軟機作為通過式設(shè)備，主要的結(jié)構(gòu)可分為驅(qū)動機 構(gòu)、振蕩機構(gòu)和拉伸機構(gòu)。驅(qū)動機構(gòu)通常為電動機，通過皮 帶輪與振蕩機構(gòu)相連。振蕩機構(gòu)主要由曲軸（或偏心傳動 軸）、連桿以及齒板（或孔板）組成，經(jīng)過拉軟機，拉軟后 的皮革具有更好的柔軟性。但是在實際工作中，振蕩拉軟機 在工作不足一年的時間

2、內(nèi)，懸掛牽動機構(gòu)內(nèi)的軸承出現(xiàn)內(nèi)部 磨損嚴重、軸承內(nèi)部滾珠間隙增大的失效形式。目前其他一些對發(fā)生失效的調(diào)心滾子軸承22208壽命的 分析主要是針對軸承本身，脫離了整個機器的工作環(huán)境容易 產(chǎn)生較大的誤差。本文采用對振蕩拉軟機的整機裝配準確 solidworks完成軸承所屬機器的完整建模，準確模擬軸承工 作狀態(tài)。通過，adams軟件精確加載，準確分析牽動機構(gòu)內(nèi) 軸承受力變化情況，并且查詢機械手冊，進行疲勞壽命分析。二、三維幾何建模型首先通過二維生產(chǎn)圖紙，通過solidworks軟件進行三 維建模，并且裝配完成。拉軟機結(jié)構(gòu)關(guān)于中線完全對稱，所 以我們采取簡化為單軸模型如圖1,其中牽動機構(gòu)內(nèi)失效軸 承位

3、置如圖lo圖1振蕩拉軟機三維模型三、動力學(xué)仿真建模（一）導(dǎo)入模型軸承內(nèi)滾子是失效的主要部件，通過solidworks生成 的三維模型導(dǎo)入adams,依次添加約束關(guān)系，材料屬性。（二）選取工況選取最大載荷作為分析工況，以獲取最惡劣條件下的最 大軸承載荷；通過adams仿真得到結(jié)果，通過adams測量孔 板座的y方向最大加速度，加速度呈正弦函數(shù)狀，因此將等 效質(zhì)量；在孔板座中心添加一個附加質(zhì)，設(shè)置屬性為質(zhì)量， 并刪除附加質(zhì)量的幾何特征，只保留一個坐標點在模型中如 圖2o圖2最大載荷20000n添加后的adams模型圖（三）測量結(jié)果根據(jù)模型添加完載荷條件，進行仿真設(shè)置，其中，其中 xyz為全局坐標系

4、abddef,分別為圖1中六處軸承處轉(zhuǎn)動中 心從左右上，上左右6個轉(zhuǎn)動中心；設(shè)置0.4秒2000步； 開始仿真并得到結(jié)果，adams/postprocessor可以快速繪制 曲線，仿真動畫等，將結(jié)果整理得表1。表1轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動中心受力仿真結(jié)果四、疲勞壽命計算軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞剝落擴展跡象前運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn) 數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時數(shù)稱為軸承壽命。（一）從仿真結(jié)果中提取載荷工況選取仿真結(jié)果中最大作用力組成分析工況；由表1中數(shù) 據(jù)可知：選取軸向載荷最大值，徑向載荷。（二）從機械手冊查詢滾子軸承22208參數(shù)基本尺寸內(nèi)徑，外徑；計算系數(shù)；基本額定載荷；（三）計算疲勞壽命公式當(dāng)軸承的當(dāng)量動載荷時時以轉(zhuǎn)數(shù)為

5、單位的基本額定壽 命；若軸承工作轉(zhuǎn)速為，可求出以小時數(shù)為單位的基本額定 壽命h。當(dāng)量動載荷的選?。寒?dāng)時，則；當(dāng)時，則；其 中為軸向所受軸向載荷（n）,為軸向所受徑向載荷（n）；根 據(jù)。所以軸承的當(dāng)量動載荷選取公式。拉軟機的工作轉(zhuǎn)速為; 滾子軸承選??；代入公式計算得：。五、結(jié)論（下轉(zhuǎn)第124頁）（上接第95頁）本文的疲勞壽命分析結(jié)果小時的結(jié)果與實際情況使用 不到一年發(fā)生軸承失效的情況不符合。根據(jù)工廠實際情況， 分析出現(xiàn)疲勞破壞的其他可能原因：(1) 工作中是非理想狀態(tài)，只要與理想模型的工作狀 況稍有偏差，可能導(dǎo)致軸向力增加。(2) 軸承工作中始終是幾個滾子承受較大的作用力， 小角度轉(zhuǎn)動使得滾子的相對固定部位首先破壞，從而致使軸 承失效，滾子軸承只有幾個滾子主要受力，因而使得壽命大 幅減小，實際的工作壽命不到理論的十分之一。(3)