随着汽车工业的发展,对与新能源汽车驱动电机配套的深沟球轴承的性能要求也越来越严格。针对某新能源汽车驱动电机用深沟球轴承使用中出现润滑和温升而导致寿命降低的问题,分析其原因为保持架的结构不便于散热和润滑不足,密封圈的内密封唇摩擦生热过大且密封不良。为满足技术要求,在原有驱动电机用的轴承保持架和密封结构基础上,提出了改进优化保持架结构和密封圈双唇非接触式密封设计的方法。并通过实例与优化前进行对比,经试验验证,新型结构能实现润滑脂良好储存,形成可靠的油膜和降低轴承工作时的发热量,实现高速状态下的散热,保证密封存脂性能,从而提高轴承的使用寿命,得到了较好的优化设计结果。采取改进措施后的轴承满足客户使用要求。

以深沟球轴承为研究对象,建立了一种对内圈轴心轨迹以及每个滚动体中心运动轨迹计算的轴承数学模型,结合声学理论,将轴承内圈看作圆柱声源,将滚动体看作球声源,建立了能够对深沟球轴承内圈和滚动体振动噪声进行定量计算的计算模型。通过一个具体的算例,研究了转速和径向载荷对固定点上噪声大小的影响,以及噪声沿滚动轴承轴线方向的变化规律,绘制了这些影响的变化曲线。发现随着轴承转速的增大,轴承声压值会随之增大;随着轴承所受径向载荷的增大,轴承声压值会随之增大,其变化趋势由快到慢;轴承内圈和滚动体运动所产生的声压在轴承轴线方向上逐渐减小,呈非线性关系变化。

以深沟球轴承为研究对象,以轴承额定动载荷为优化设计目标,采用数组遍历法与网格节点法相结合的方法对球组节圆直径、钢球直径、钢球数量等参数进行优化设计;再结合计算机高级编程语言C#及Excel开发了深沟球轴承优化设计软件,并对内外圈、保持架等详细参数以及相关偏差进行选型计算。最后将该软件优化设计的额定动、静载荷和RomaxCLOUD优化设计结果对比,误差在允许的范围之内。

针对某飞机用6303/P4深沟球轴承在使用过程中频繁出现套圈沟道剥落、保持架兜孔磨损断裂的问题，基于拟动力学软件COBRA对钢球与保持架兜孔的几何位置关系及相互作用进行了分析计算并得到故障原因，提出了增大保持架兜孔间隙;将保持架由冲压浪形结构改为车制实体结构;增大钢球尺寸；将轴承套圈及球材料由GCr15改为Cr4Mo4V的改进措施。改进后轴承的仿真分析及试验验证表明其满足用户使用要求。

介绍应用VB和Solid Edge开发深沟球轴承参数化设计与辅助分析系统的流程和方法,列出在系统开发过程中的关键步骤,并通过实例验证了系统运行情况。实践应用表明,该系统在进行深沟球轴承三维模型参数化设计及轴承工况验算时运行可靠、快捷方便,大幅减少了设计工作量,缩短了产品开发周期。

以轴承几何学为基础,利用UG建立几何模型,利用HyperMesh建立有限元模型,在ANSYS/Workbench仿真平台施加约束与载荷并求解,得到其接触力学特性。以深沟球轴承6210为例,分析了深沟球轴承在径向力下的载荷分布,将接触应力的仿真分析结果与Hertz理论计算结果进行对比,两者吻合较好,验证了仿真分析结果是正确的,为轴承的进一步研究提供依据。