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改进的锥形滚子轴承装置面临现代货车变速箱双头螺栓乳制品保鲜柜水镁石楼宇设施

同发机械网 2022-07-26 19:47:51

改进的锥形滚子轴承装置面临现代货车变速箱的日益严格的性能要求

公司欧洲、非洲、西亚首席工程师Jean-pierre Haeffele

公司欧洲、非洲、西亚高级研究员c Houpert 今后的商业车辆的设计将碰到对节能、安全性、操作舒适性、产品寿命和环境舒服等日益严格要求。为适应这种倾向,货车制造者们不仅要致力于最先进的领针织机械域,如集成电子监控系统和卫星导航系统,还要注意以下方面的开发和不断改进。

.高的发动机输出

.减少噪音和排污

.延长使用期

.零件轻量化和减少传动系尺寸

.减轻驾驶员的劳动强度

.提高零件的重复利用率

Timken公司是一个设计先进轴承装置领先世界的制造商。由于它在轴承开发和改进方面工作,帮助车辆变速箱制造者在上述诸开发领域建立了新的性能标准。P900TM和最大功率系数的轴承 在性能首次提高阶段,Timken引用了为特殊应用要求设计的一种‘性能900’(P900TM)的锥形滚子轴承,该轴承在大大提高其性能的同时显著降低了货车变速箱的总尺寸、重量和成本。

P900轴承是利用先进的计算机分析、选择和设计技术确定的。其特点是轴承的关键零件选用超精加工组成最佳的滚动接触表面形状,同时用超净Timken钢制造,这种钢的非金属杂质的颗粒大小和数量持续15年来显著降低,这一开发已大大提高了轴承的寿命。随着使用状况的日益恶化,例如车辆传动系中要传递高的扭矩,使轴产生大的变可减重5%~20%形和使轴承座圈产生大的应力。这方面正着手用其他轴承设计来改进。诸如用分析法予测边缘负荷,改进P900的轴承内部几何形状,越来越详细地规定滚动接触的轮廓(多轮廓)。

在第二次性能改进阶段,进一步修正轴承内部的几何形状,用电子程控精确加工支座,可允许较大地提起重工具高轴承的负荷比。图1示两轴承设计,一个是现代标准轴承与一个改进设计装于同样外壳的轴承相比较,后者承受高25%的负荷比,具有两倍的轴承寿命。

上述两种改进的实现,可导致最大的功率系数或MPD(参考1)。图1 “功率系数”概念:负荷比增加25%,轴承寿命增加110%锥孔径:34.925mm;外圈外径:65.088mm防碎片辆承 在运输业市场条件内,要求货车化费于运行营业创收的时间比例高,降低如维护和修理的停车时间。目前重载货车在欧洲停车检查和运行间总里程约45000km。在这种情况下油污是真正重要的因素,它最通常的情况是造成传动系零件损坏。

当碎片污染了润滑环境时,锥形滚子轴承寿命将有一定程度降低。图2二手仪器示不污染的锥形滚子轴承的疲劳寿命性能和持续受轻微或严重碎片影响的轴承相比较,轴承的寿命缩短最多仅0.5。但研究表明抗摩擦轴承则与锥形滚子轴承不同,在碎片污染环境下工作时,经验寿命降低10倍或更多(参考2)。图2 不同碎片类型和在轴承寿命性能上的影响 锥形滚子轴承因其基本的设计原理,自身较其他类型轴承如球轴承和圆柱轴承更具有防碎片特性。它的锥形几何形状因确保的润滑泵油作用而可不断自我清除碎片(图3)。 球轴承挡住和保留碎片

图3 锥形滚子轴承的润滑泵油作用不断自我清除碎片 此外,在现代微观弹流(EHL)和摩擦学(参考5)的先进研究领域指出,纯滚动接触的优点。如仅在锥形滚子轴承的滚道上,附加在凸凹不平处、冲撞、压痕和擦痕处的弹流压力峰值最小。

试验还着重指出Timken锥形滚子轴承造成的抗碎片的负效应,它好于一般轴承制造商的渗碳钢,甚至是外圈、锥体和滚子整体淬硬自动计算材料的抗拉强度、紧缩强度、剥离强度、屈服强度、延伸率等钢的轴承。可控的一定数量的残留奥氏体最适宜的碳钢表面硬化和提高表面韧性,从而导致最好的滚动接触疲劳性能。

同时还清楚地证明,含有高的残留奥氏体的Timken轴承,在具有或不具有碎片影响下,都能增进抗疲劳性能。许多驱动桥制造商目前所进行的试验也支持了这个论证。Timken轴承优于其钢筋曲折实验机操作说明:他竞争者的产品和锥形滚子轴承制造商的标准产品,甚至是为抗碎片而专门开发的竞争者的最佳产品(图4)(参考5)。天门市工作服
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