振荡拉软机轴承失效研究

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1、振荡拉软机轴承失效研究摘要为了准确计算震荡拉软机的轴承疲劳寿命，验证是否满足设计要求，对振荡拉软机构进行SOLIDWORKS三维建模，并且导入ADMAS通过添加准确边界条件仿真得出轴承处受力情况，最后通过查询机械设计手册，根据经验公式得出疲劳寿命，综合分析轴承破坏原因。关键词轴承疲劳寿命动力学仿真一、引言振荡拉软机作为通过式设备，主要的结构可分为驱动机构、振荡机构和拉伸机构。驱动机构通常为电动机，通过皮带轮与振荡机构相连。振荡机构主要由曲轴（或偏心传动轴）、连杆以及齿板（或孔板）组成，经过拉软机，拉软后的皮革具有更好的柔软性。但是在实际工作中，振荡拉软机在工

2、作不足一年的时间内，悬挂牵动机构内的轴承出现内部磨损严重、轴承内部滚珠间隙增大的失效形式。目前其他一些对发生失效的调心滚子轴承22208寿命的分析主要是针对轴承本身，脱离了整个机器的工作环境容易产生较大的误差。本文采用对振荡拉软机的整机装配准确SOLIDWORKS完成轴承所属机器的完整建模，准确模拟轴承工作状态。通过，ADAMS软件精确加载，准确分析牵动机构内轴承受力变化情况，并且查询机械手册，进行疲劳寿命分析。二、三维几何建模型首先通过二维生产图纸，通过SOLIDWORKS软件进行三维建模，并且装配完成。拉软机结构关于中线完全对称，所以我们采取简化为单轴模

3、型如图1,其中牵动机构内失效轴承位置如图lo图1振荡拉软机三维模型三、动力学仿真建模（一）导入模型轴承内滚子是失效的主要部件，通过SOLIDWORKS生成的三维模型导入ADAMS,依次添加约束关系，材料属性。（二）选取工况选取最大载荷作为分析工况，以获取最恶劣条件下的最大轴承载荷；通过ADAMS仿真得到结果，通过ADAMS测量孔板座的Y方向最大加速度，加速度呈正弦函数状，因此将等效质量；在孔板座中心添加一个附加质，设置属性为质量，并删除附加质量的几何特征，只保留一个坐标点在模型中如图2O图2最大载荷20000N添加后的ADAMS模型图（三）测量结果根据模型添

4、加完载荷条件，进行仿真设置，其中，其中XYZ为全局坐标系ABDDEF,分别为图1中六处轴承处转动中心从左右上，上左右6个转动中心；设置0.4秒2000步；开始仿真并得到结果，ADAMS/PostProcessor可以快速绘制曲线，仿真动画等，将结果整理得表1。表1转动副转动中心受力仿真结果四、疲劳寿命计算轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数称为轴承寿命。（一）从仿真结果中提取载荷工况选取仿真结果中最大作用力组成分析工况；由表1中数据可知：选取轴向载荷最大值，径向载荷。（二）从机械手册查询滚子轴承22208参数基本尺寸内径，

5、外径；计算系数；基本额定载荷；（三）计算疲劳寿命公式当轴承的当量动载荷时时以转数为单位的基本额定寿命；若轴承工作转速为，可求出以小时数为单位的基本额定寿命h。当量动载荷的选取：当时，则；当时，则；其中为轴向所受轴向载荷（N）,为轴向所受径向载荷（N）；根据。所以轴承的当量动载荷选取公式。拉软机的工作转速为;滚子轴承选取；代入公式计算得：。五、结论（下转第124页）（上接第95页）本文的疲劳寿命分析结果小时的结果与实际情况使用不到一年发生轴承失效的情况不符合。根据工厂实际情况，分析出现疲劳破坏的其他可能原因：(1)工作中是非理想状态，只要与理想模型的工作状况稍

6、有偏差，可能导致轴向力增加。(1)轴承工作中始终是几个滚子承受较大的作用力，小角度转动使得滚子的相对固定部位首先破坏，从而致使轴承失效，滚子轴承只有几个滚子主要受力，因而使得寿命大幅减小，实际的工作寿命不到理论的十分之一。(2)机器的制造安装精度不够，装配工艺的粗糙等。本文对振荡拉软机的建模是准确的，建模思路以及分析结论可以给机器工作中的存在问题给出相应解释，也为行业相关研发提供参考。