FVA工作臺是一套非常實用的軸承設(shè)計系統(tǒng),用于軸承模擬和傳動系統(tǒng)計算,隨著產(chǎn)品開發(fā)周期的壓縮,依賴高性能的建模方法和計算算法顯得尤為重要,以分析為主的方法保證了快速可靠地解決驅(qū)動技術(shù)的所有重要問題,對于無法精確解析描述的物體,通過適當?shù)臄?shù)值方法對結(jié)果進行補充。FVA的直觀建模技術(shù)始終能夠?qū)芍圃斓淖兯傧溥M行完整有效的模擬。
齒輪開發(fā)的一個重要方面是齒輪修正的實用設(shè)計,在下文中,使用FVA工作臺進行的系統(tǒng)分析顯示了滾動軸承的選擇如何影響所需的齒輪修正。
齒輪箱中與負載相關(guān)的變形和位移可能導致齒輪干預中的嚴重錯位,這會導致軸承寬度不均勻,并會顯著降低輪齒的安全性,為了避免這種情況,齒輪修正必須以補償變形的方式進行設(shè)計,這就需要詳細考慮所有變速器變形,以上圖所示的一級齒輪箱為例,可以看出軸承設(shè)計的選擇,以及選定的軸向軸承設(shè)置和軸承游隙對齒輪修正的影響有多大。
變速器的驅(qū)動軸安裝有兩個30324型圓錐滾子軸承,呈X形排列,輪軸有一個浮動軸承,帶有兩個NJ2230型圓柱滾子軸承,兩個波浪的彎曲線如下圖所示。
可以看出,輸出軸的兩個圓柱滾子軸承具有幾乎相同的偏轉(zhuǎn)(上圖,右側(cè)),相比之下,驅(qū)動軸有很大的錯位,這主要是由右側(cè)圓錐滾子軸承上所謂的單一定心效應(yīng)引起的,在左側(cè)軸承中,只有滾動元件沿徑向力的方向加載(下圖,左側(cè))。
這個軸承在徑向力的方向上下沉,在右邊的軸承中,由徑向力和壓力角產(chǎn)生的對軸的恢復力低于由齒施加的軸向力,因此,軸被推入軸承,直到滾動元件位于整個圓周上(上圖,右側(cè)),因此,軸幾乎不會在徑向力的方向上下沉。
上圖顯示了主要由驅(qū)動軸未對準引起的寬度載荷分布,以及用FVA工作臺確定的平衡載荷分布的校正建議。
為了抵消對中效應(yīng),右側(cè)軸承可以用具有較大壓力角的軸承來代替,例如
30224型軸承,新插入軸承的壓力角越大,復位力越大,將軸推出軸承中心,這進一步降低了軸,從而減少了其錯位,并顯著減少了所需的校正量(如上圖所示)。
在這里,軸也位于左側(cè)
調(diào)心滾子軸承的中心,該軸承作為固定軸承吸收軸向力,前面的例子顯示了軸承選擇對齒輪修正設(shè)計的巨大影響,所描述的滾動軸承定心可以發(fā)生在所有沒有圓柱形運行表面的軸承類型上,大型軸承強化了這種效果。根據(jù)力的位置和方向,齒干預中傳動軸的錯位可能會放大或補償,由于存在大量重疊影響,F(xiàn)VA工作臺提供的齒輪箱中所有力和變形的整體系統(tǒng)分析對于實際的校正設(shè)計是必要的,F(xiàn)VA工作臺不僅決定軸承選項的剛度,還決定相關(guān)的使用壽命和功率損耗。