主減速器軸承的靜態分析與選型
2013-12-7 來源：洛陽軸研科技股份有限公司 作者：張少龍 高飛 王高峰 李澤強
主減速器是載貨汽車驅動橋的核心部件之一，其可靠性對整車的工作性能有重要作用。圓錐滾子軸承作為驅動橋主減速器的關鍵部件，其精度、振動和可靠性等指標對主減速器的性能和壽命有決定性的影響。由于主減速器軸承所處的工況具有轉速高、載荷大以及存在徑向圓跳動等特點，常常會出現滾子打滑、歪斜以及與滾道和擋邊產生劇烈摩擦等現象，進而導致軸承發熱和磨損，導致其過早失效。軸承疲勞失效是導致載貨汽車驅動橋主減速器損壞的主要原因之一。因此，研究主減速器圓錐滾子軸承的靜態特性和選型尤為重要。
虛擬樣機建模
1.RomaxDesigner軟件簡介
RomaxDesigner是一種具有專門用來設計分析齒輪傳動系統模塊的仿真分析軟件，該模塊在包含軸和齒輪相互作用的同時，將軸承也納入系統，把整個傳動系統作為研究對象，使其可以對驅動橋主減速器支承軸承是否失效進行詳細的分析。
2.仿真模型建立
某重型載貨汽車后橋主減速器采用了弧齒錐齒輪副和圓柱斜齒輪副來實現各軸間的動力傳遞，主動圓柱斜齒輪所在的輸入軸傳遞的最大轉矩為7679N·m，轉速為180r/min，持續工作時間為8h。根據該傳動系統的結構，利用RomaxDesigner建立了簡化的后橋主減速器虛擬樣機模型及動力流（見圖1）。在該模型中，主動圓柱斜齒輪所在的輸入軸上定義了一個輸入轉矩，從動弧齒錐齒輪所在的輸出軸上分別定義了兩個動力輸出。
后橋主減速器虛擬樣機模型
圖1 后橋主減速器虛擬樣機模型
本文主要研究支承主減速器主動錐齒輪的兩個圓錐滾子軸承——軸承1和軸承14（見圖1），型號為30311E。RomaxDesigner平面模型如圖2所示。在RomaxDesigner中定義載荷工況，進而運行該主減速器虛擬樣機模型。
中間軸RomaxDesigner平面模型
圖2 中間軸RomaxDesigner平面模型
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