ISSN10003762 CN41-1148/TH
轴承2018年2期 Bearing 2018, No.2
2731
DO1;10. 19533/j. issn1000 3762.2018. 02.007
全自动深压纹机向心关节轴承的寿命分析
李建功，郝国凯，于玉真
（华北理工大学机械工程学院，河北唐山
J063009）
摘要：针对YW-1020型全自动深压纹机各关键饮链处的向心关节轴承在实际工作时内、外圈易发生疲劳磨损的间题，根据疲劳寿命预测相关理论，研究了深压纹机在满载工况下向心关节轴承的疲劳寿命。通过Solid-works建立了深压纹机整机的三维模型，运用ANSYSWorkbench对深压纹机进行了有限元分析，提取出应力最大的向心关节轴承，进而利用FatigueTool模块对轴承进行疲劳寿命分析，该结果与接触疲劳寿命理论估算结果基本一致，并与试验所得失效轴承的寿命数据相接近。研究结果表明：最大应力位置处向心关节轴承的最小疲劳寿命约为266d，有效预测了轴承的工作寿命。
关键调：关节轴承；深压纹机；ANSYSWorkbench；疲劳寿命
中图分类号：TH133.33
文献标志码：B
文章编号：10003762(2018)02002705
AnalysisonLifeofRadialSphericalPlainBearingforAutomaticDeep
EmbossingMachine
LI Jiangong,HAO Guokai,YU Yuzhen
(School of Mechanical Engineering, North China University of Science and Technology ,Tangshan 063009 , China) Abstract: The fatigue wear is easily occurred at inner and outer rings of radial spherical plain bearing at various key hinges of automatic deep embossing machine YW 1020 during work in practice. The fatigue life of the bearing for deep embossing machine under full load eondition is studied based on relative theory for prediction of fatigue life. The 3D model of whole machine is established by Solidworks, and the finite element analysis of deep embossing machine is carried out by ANSYS Workbench. A spherical plain bearing with maximum stress is extracted, and the fatigue life is analyzed by using module of Fatigue Tool. The result is basically identical to estimated result of contact fatigue life the-ory, and is close to experimental data of life for failure bearing. The research result show that the minimum fatigue life of spherical plain bearing at maximum stress position is about 266 d, the working life of the bearing is predicted effec-tively
Key words : spherical plain bearing; deep embossing machine; ANSYS Workbench;fatigue life
深压纹机是纸制品、塑料、皮革等印刷品表面整饰加工的一种重要设备，广泛用于包装装潢、产品广告、书刊封面、彩盒面纸、请束和其他特殊产品表面的压纹加工"。关节轴承是深压纹机的关
收稿日期：2016-11-07：修回日期：2017-08-12
基金项目：河北省科技计划项目（15212208）；华北理工大学博士启动基金项目(25397599）
作者简介：李建功（1962一），男，教投，研究方向为机构学与机械动力学，E-mail;751326039@qq.com。
通信作者：帮国凯（1991—），男，研究生，E-mail；985723584
@qq.com。万方数据
键部件，起传递力和运动的作用，其结构性能直接影响深压纹机的可靠性与安全性(3)。另外，关节轴承工作过程中在高压力作用下经历多次接触应力循环，造成工作表面剥落，使深压纹机工作时产生噪声、振动及温升，从而导致机器失效。因此，关节轴承是较易损坏的部件，其失效形式称作接触疲劳失效或接触疲劳破坏[3]。
国外已有对关节轴承接触疲劳寿命的研究[4]，如SKF,INA，NTN公司已提出各自轴承的寿命计算公式，并在轴承仿真试验方面达到领先水平。国内研究者对关节轴承接触疲劳寿命的研究还不够系统。文献[5]根据国外的关节轴承计算