0 引言

滾動(dòng)軸承具有結(jié)構(gòu)緊密、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小、易啟動(dòng)、使用壽命長、性能穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn)，因此在整個(gè)經(jīng)濟(jì)的幾乎每個(gè)行業(yè)里都有著非常普遍的使用。滾動(dòng)軸承在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)件中的主要作用是傳遞動(dòng)力和支撐運(yùn)動(dòng)，是發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪組件的關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)支撐部件，因此其性能的好壞直接關(guān)系著整個(gè)機(jī)械部分的運(yùn)行精度、穩(wěn)定性、可靠性、壽命等，軸承損壞直接導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)后端可靠性，從而導(dǎo)致整車的故障?？傊?，滾動(dòng)軸承產(chǎn)品的質(zhì)量水平，對機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量有直接影響，甚至毫無夸張的講，滾動(dòng)軸承可靠性對制造業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展都有著相當(dāng)重要的作用和意義。由于軸承其內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、不可分離，適用于高轉(zhuǎn)速甚至極高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并且非常耐用，內(nèi)部深溝形的滾道加上滾道與鋼球之間有極好的密合度，使得深溝球軸承即使在高轉(zhuǎn)速條件下除了承受徑向負(fù)荷外，還可以承受雙向的軸向負(fù)荷，軸承內(nèi)外圈的良好運(yùn)行與轉(zhuǎn)速，鋼球和保持架作用力，溫度、潤滑以及保持架材料幾何尺寸等均有關(guān)系

。目前，其廣泛應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)后端飛輪中，與整車變速箱進(jìn)行匹配。精密軸承的卡滯情況時(shí)有發(fā)生，成為限制整機(jī)長壽命、高可靠性發(fā)展的重要因素，因此，需要對飛輪軸承進(jìn)行計(jì)算仿真評估，找到影響其運(yùn)行的規(guī)律特征，為其更可靠的應(yīng)用提供重要的理論支撐。

深溝球軸承的基本結(jié)構(gòu)包括內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架四大部分(如圖 1)，為了減小軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)力矩和啟動(dòng)摩擦力矩，其中一版在內(nèi)圈填充潤滑脂，從而防止局部高溫產(chǎn)生極大的熱量造成油膜破壞，局部燒傷導(dǎo)致壽命縮短

。部分軸承帶有防塵蓋防護(hù)，可有效保護(hù)內(nèi)部清潔，防止過早失效，實(shí)物圖見2。

以某飛輪軸承為研究對象，通過分析軸承組件的發(fā)熱機(jī)理及溫度分布，利用有限元分析軟件，得到了在不同轉(zhuǎn)速、軸向載荷、徑向載荷、環(huán)境溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)功率下軸承組件內(nèi)各部位的溫度分布，為分析軸承組件的熱應(yīng)力、熱變形提供可靠的溫度場依據(jù)，同時(shí)，可以對飛輪的故障、失效分析及延長壽命提供依據(jù)。以下為某發(fā)動(dòng)機(jī)配套過程中，因主機(jī)廠選用錯(cuò)誤型號深溝球軸承的案例，進(jìn)一步詳細(xì)分析軸承卡滯故障，以及設(shè)計(jì)中如何全面考慮設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，通過仿真手段提前預(yù)防軸承卡滯的故障。

1 故障簡介

飛輪軸承為滿足中高轉(zhuǎn)速的要求，其潤滑機(jī)理是，保持架采用了浸油處理的多孔高分子材料，當(dāng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是由于內(nèi)外循環(huán)動(dòng)力的作用潤滑油在保持架、鋼球和溝道之間循環(huán)流動(dòng)，維持完整潤滑油膜，軸承的失效最終表現(xiàn)為軸承內(nèi)溝道鋼球因受異常力破環(huán)潤滑導(dǎo)致軸承失效

。

某機(jī)型柴油機(jī)在主機(jī)廠配套過程中多次出現(xiàn)軸承卡滯的故障。經(jīng)現(xiàn)場跟蹤拆檢，鎖定為軸承內(nèi)圈卡滯導(dǎo)致的軸承無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)(見圖3、圖4)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞。多臺(tái)機(jī)器出現(xiàn)的故障現(xiàn)象及模式均一致、規(guī)律性強(qiáng)，所以需要進(jìn)一步確定軸承內(nèi)部失效的最終原因。

2 原因初判：

由于飛輪軸承失效模式多樣，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，匯總故障樹分析如下(圖5)。由于現(xiàn)場確認(rèn)測量飛輪軸承安裝孔內(nèi)徑相對較小，軸承安裝較為困難，需要施加較大外力操作，故分析重點(diǎn)考慮飛輪本體變形后，導(dǎo)致軸承安裝孔的縮小，或本身加工不合格，外力安裝軸承導(dǎo)致內(nèi)部游隙過小卡滯的可能性最大，需進(jìn)一步從仿真計(jì)算的角度出發(fā)進(jìn)行最終原因的確認(rèn)。

本次圓桌會(huì)議圍繞圍術(shù)期規(guī)范化鎮(zhèn)痛展開，生理上的無痛依賴于麻醉專業(yè)提供的良好的圍術(shù)期鎮(zhèn)痛。心理上的無痛依靠醫(yī)護(hù)人員的良好態(tài)度，即醫(yī)護(hù)人員對患者的人文關(guān)懷；那我們應(yīng)該如何將人文關(guān)懷融入到圍術(shù)期鎮(zhèn)痛管理方面呢？筆者認(rèn)為主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3 故障分析排查

軸承游隙是很重要的使用特性，游隙的大小，對軸承自身疲勞壽命、振動(dòng)、噪音、頻率、溫升和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)精度等影響很大，故軸承的選擇，既要決定軸承的結(jié)構(gòu)尺寸，又要選擇軸承的游隙，軸承內(nèi)部游隙(圖6)的定義為其中一個(gè)軸承套圈相對于另一個(gè)軸承套圈在徑向(徑向游隙)或軸向(軸向游隙)可移動(dòng)的總距離。更為細(xì)致的講，滾動(dòng)軸承的游隙是指當(dāng)軸承一個(gè)套圈固定并且另一個(gè)套圈不受載荷時(shí)，可移動(dòng)套圈沿徑向或軸向從一個(gè)極限位置到另一個(gè)極限位置的移動(dòng)量，其中軸承套圈沿徑向的移動(dòng)量稱為徑向游隙。對球軸承而言，徑向游隙的理論值是外滾道直徑減去內(nèi)滾道直徑與兩倍滾動(dòng)體直徑，即徑向游隙是滾動(dòng)軸承應(yīng)用中的一個(gè)重要參數(shù)，不同的徑向游隙所對應(yīng)的軸承振動(dòng)特性也不相同。在不同應(yīng)用工況，不同應(yīng)用場景中，軸承游隙設(shè)計(jì)是不同的，若設(shè)計(jì)過小，容易導(dǎo)致軸承卡滯情況，游隙過大，影響配合精度，間隙過大更容易導(dǎo)致噪聲振動(dòng)問題

。

由于軸承所處的狀態(tài)不同，游隙分為原始游隙，配合游隙、工作游隙。原始游隙是軸承在安裝前的游隙值，是無載荷時(shí)的游隙值，這是軸承制造廠的原始設(shè)計(jì)值。當(dāng)軸承內(nèi)圈安裝在軸上或者外圈安裝于安裝孔內(nèi)后，軸承外圈的徑向尺寸會(huì)發(fā)生變化，一般軸承因?yàn)檫^盈裝配而發(fā)生外圈的收縮，導(dǎo)致軸承內(nèi)部的游隙減小。此安裝游隙叫做配合游隙，此間隙受軸承結(jié)構(gòu)，尺寸、軸和殼體形狀不同而不同。軸承在實(shí)際運(yùn)行過程中，軸承套圈因?yàn)闇厣皟?nèi)外圈溫差的影響，收到工作載荷的作用，軸承滾動(dòng)體和滾道接觸會(huì)發(fā)生彈性變形，軸承間隙會(huì)有所變化，此成為工作游隙。

軸承與飛輪采用過盈配合；

但這些職稱系列與科普輔導(dǎo)員本質(zhì)工作并不契合，以群文館員系列為例，評職稱的要求主要以群眾文化實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、展覽演出、獲獎(jiǎng)成果、文學(xué)創(chuàng)作、課題研究等方面展開。其評價(jià)指標(biāo)和科普輔導(dǎo)員在展廳工作內(nèi)容關(guān)聯(lián)度不大，兩者無法有效結(jié)合，職稱評定時(shí)存在較大難度。同時(shí)，作為科技館工作者，參與群文系列與文化館、群藝館的文藝工作者共同參與評比或者是參與文博系列館員的評定，與文物、博物館系統(tǒng)人員競爭，在提交的資料和業(yè)績上處于不利地位，通過率較低，打擊科技館從業(yè)人員參評積極性。

根據(jù)陳國權(quán)《2017中國報(bào)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，專業(yè)報(bào)紙因致力于細(xì)分市場，讀者對象更明確，總印數(shù)降幅較小，市場前景良好。但面對“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的沖擊，專業(yè)報(bào)也融入新媒體中，深挖讀者需求，謀求進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)中山大學(xué)張志安教授團(tuán)隊(duì)完成的《2017年中國新聞業(yè)年度發(fā)展報(bào)告》顯示，2017年傳統(tǒng)紙媒發(fā)展和轉(zhuǎn)型形勢依然嚴(yán)峻。相比于黨報(bào)、專業(yè)報(bào)，綜合商業(yè)報(bào)由于缺乏政策紅利、盈利模式相對單一、新型收入探索艱難、服務(wù)功能更易被網(wǎng)絡(luò)所替代等原因，轉(zhuǎn)型面臨諸多困難，相繼?？?。因此，綜合商業(yè)報(bào)必須攻難克堅(jiān)，在2017年繼續(xù)與新媒體融合，尋找生存和發(fā)展的出路。從整體上看，黨報(bào)在2017年與新媒體融合方面成效顯著。

3.1 計(jì)算邊界確認(rèn)

隨仿真軟件的日趨完善，軟件開發(fā)及力學(xué)分析已趨于成熟，有限元計(jì)算可以有效解決工程學(xué)研究遇到的問題和難點(diǎn)，以故障柴油機(jī)的飛輪總成及裝配組件為例進(jìn)行計(jì)算模型搭建，模型元件包括飛輪、飛輪齒圈、軸承單元、飛輪螺栓組成。由于裝配組件的實(shí)際結(jié)構(gòu)變形是十分復(fù)雜的，要建立一個(gè)完整的，包含所有結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)分析模型是不現(xiàn)實(shí)的，考慮到飛輪的實(shí)際工作情況，具有載荷小、精度要求高，長壽命和低摩擦的特點(diǎn)，故在不影響分析的情況下對模型搭建進(jìn)行了部分簡化。

施加載荷步：

2)飛輪軸承具有對稱結(jié)構(gòu)，忽略人為裝配產(chǎn)生的不均勻變形；

3)忽略軸承各零件材料的各向異性；

根據(jù)仿真計(jì)算及試驗(yàn)件拆檢測量的結(jié)果，重點(diǎn)從降低變形、增加游隙兩方面入手，有針對性的提供解決措施。實(shí)際測量零件尺寸，無螺栓把緊狀態(tài)下，軸承安裝孔實(shí)際尺寸已超出設(shè)計(jì)下限值。把緊螺栓后安裝孔的內(nèi)徑進(jìn)一步的縮小。與仿真計(jì)算趨勢相符，故提出以下解決措施：

1、飛輪軸承孔加工尺寸必須滿足設(shè)計(jì)要求；

確認(rèn)飛輪螺栓M14×1.5,10.9級，轉(zhuǎn)角法屈服擰緊，螺栓力103kN-129kN；軸承外圈與飛輪過盈量半徑0.0195mm；飛輪材料HT250，飛輪軸承按照主機(jī)廠的選擇為C0游隙(通過軸承規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)查詢游隙范圍為0.005mm至0.02mm)，其余部件為鋼，搭建模型見圖7。

1)忽略軸承內(nèi)外圈因?yàn)橹圃旃に嚠a(chǎn)生的應(yīng)力不均勻分布；

第一步：飛輪螺栓按照最小預(yù)緊；

表盤正中心一顆玫瑰金太陽在表盤中央熠熠生輝，鍍銠金流星、粉紅珍珠母貝水星、綠色琺瑯金星、綠松石地球及鉆石月球分布在四周，每顆星體均按照其在自然界中實(shí)際圍繞太陽公轉(zhuǎn)速度而運(yùn)行。梵克雅寶將神秘的宇宙栩栩如生地呈現(xiàn)于眼前，驚人贊嘆。

第二部，飛輪螺栓最大預(yù)緊；

本文在分析本地和遠(yuǎn)程生物信息系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)基于數(shù)據(jù)倉庫的架構(gòu)思想的、適用于病毒序列數(shù)據(jù)庫的集成系統(tǒng)架構(gòu)。其目的是實(shí)現(xiàn)對病毒序列數(shù)據(jù)的分類提煉、整理和系統(tǒng)化，并提供相應(yīng)的集成分析服務(wù)。同時(shí)以流感病毒序列為例，建立了一個(gè)流感病毒序列集成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為相關(guān)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。下一步將對更多病毒類別（如腸道病毒、腺病毒等）的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，進(jìn)一步擴(kuò)充和完善現(xiàn)有的病毒序列集成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

對于軸承的游隙，必須區(qū)分在安裝之前的游隙，與安裝后并達(dá)到其工作溫度的游隙(工作游隙)。軸承的初始游隙(安裝前)一般比工作游隙大，是由于不同過盈量的公差配合，以及軸承套圈與鄰接部件不同程度的熱膨脹，導(dǎo)致套圈膨脹或壓縮

。

3.2 有限元計(jì)算

2、可減小配合的最大過盈量，由于軸承一般為標(biāo)準(zhǔn)件，可適當(dāng)增加下軸承安裝孔的直徑；

1)飛輪螺栓最大預(yù)緊力下，提取飛輪內(nèi)徑變化量：內(nèi)徑最大變化量0.0096mm，可見圖8，

2)飛輪螺栓最大預(yù)緊力下，再考慮最大過盈下，提取飛輪內(nèi)徑變化量，內(nèi)徑最大變化量0.018mm，可見圖9。

3)飛輪螺栓最大預(yù)緊力下，考慮最大過盈下，提取飛輪軸承外圈外徑變化量，外徑最大變化量-0.021mm(max)，此值已經(jīng)大于軸承游隙C0級(0.005mm-0.020mm)，存在卡滯風(fēng)險(xiǎn)，見圖10。

3.3 計(jì)算結(jié)果分析

通過以上計(jì)算可以得出結(jié)論，在飛輪螺栓把緊狀態(tài)下，飛輪局部在軸力作用下會(huì)發(fā)生變形(圖11)，飛輪軸承安裝后，考慮最大過盈量下，螺栓軸力把緊變形后，由于螺栓力的作用飛輪的安裝孔發(fā)生變形，再考慮過盈裝配的影響，以及溫度的影響，軸承外圈最大變形量提取值達(dá)到0.021mm超過了此規(guī)格軸承游隙C0范圍(0.005mm-0.020mm)，會(huì)出現(xiàn)軸承內(nèi)部鋼球和溝道干涉卡滯、運(yùn)行不暢問題。

4 優(yōu)化措施及效果

4)忽略軸承內(nèi)部鋼珠、離心力對軸承徑向、軸向載荷的影響

。

為了全面掌握我國基層水利發(fā)展基本情況，課題組采用點(diǎn)面結(jié)合的方法，對全國31個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）（不含臺(tái)灣省、香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)）開展了問卷調(diào)研。截至2008年9月，除北京、黑龍江、湖南、廣東、新疆之外，共有26個(gè)省份反饋了信息。

四是注重心理素質(zhì)健康教育培訓(xùn)。針對監(jiān)獄戒毒警察工作生活中面臨的監(jiān)管安全壓力、執(zhí)法安全壓力等導(dǎo)致的心理問題，河南省司法廳聯(lián)合高校舉辦由政工干部和基層業(yè)務(wù)骨干參加的心理健康教育能力素質(zhì)提升培訓(xùn)班，引導(dǎo)政工干部把心理矯治的手段運(yùn)用到干部思想政治工作中，引導(dǎo)基層一線警察掌握釋放自我、緩解壓力的手段和方法。各直屬單位也把隊(duì)伍心理健康教育作為教育培訓(xùn)的重要內(nèi)容，定期邀請社會(huì)心理咨詢專家或利用單位內(nèi)部心理咨詢師對警察開展心理輔導(dǎo)、心理知識講座、心理咨詢、心理拓展、心理矯治等心理素質(zhì)培訓(xùn)，使隊(duì)伍掌握應(yīng)對壓力和解決心理問題的方法技巧，有效緩解工作生活壓力，提升心理健康水平。

蘋果樹“巧施肥”，要突出一個(gè)“巧”字，要巧在時(shí)間點(diǎn)上，巧在施肥量上，巧在配方上。下面，筆者結(jié)合對陜西彬州市南北兩塬果園施肥情況實(shí)地調(diào)查，談?wù)勌O果園如何巧施肥。

按照以上要求完成模型搭建后，通過有限元計(jì)算手段詳細(xì)對比分析，只考慮裝配力矩、溫度的影響：

3、在軸承安裝孔與軸承外殼配合尺寸不變的前提下，可考慮適當(dāng)增加軸承的游隙C0級(0.005mm-0.0020mm)增加至C3級(0.013mm-0.028mm)，即考慮各種變形因素后，軸承外殼變形量也小于軸承內(nèi)游隙設(shè)計(jì)，防止卡滯情況。

5 驗(yàn)證效果

在此故障機(jī)器中，由于飛輪結(jié)構(gòu)均為常年配套成熟機(jī)型，結(jié)構(gòu)尺寸未做變更，軸承為主機(jī)廠配套單獨(dú)采購，由此判斷為軸承選配不當(dāng)導(dǎo)致。故采用游隙更大的飛輪軸承可解決，新軸承現(xiàn)場試裝驗(yàn)證，實(shí)際測量軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好，均未出現(xiàn)卡滯情況，達(dá)到理想效果，可見圖(12)，性能及可靠性指標(biāo)均滿足要求。

6 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及固化

通過仿真計(jì)算與實(shí)際案例對比分析相結(jié)合的方式，深究原因，考慮飛輪結(jié)構(gòu)壁厚，螺栓軸力，溫度、配合過盈量的綜合影響，從仿真角度得出與實(shí)際測量相一致的結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)軸承配套的正向設(shè)計(jì)。有效進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測，可避免因設(shè)計(jì)選配不當(dāng)導(dǎo)致軸承卡滯故障的發(fā)生。

飛輪軸承的設(shè)計(jì)原則可歸納總結(jié)如下：

a、保證最大過盈量下的變形量小于軸承游隙，防止卡滯；

可見，生產(chǎn)力、生產(chǎn)方式、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的決定作用是“歸根到底”意義上的，在實(shí)際的歷史行程中，上層建筑包括政治體制、法律制度、意識形態(tài)，當(dāng)然也包括領(lǐng)袖人物的活動(dòng)，都會(huì)對經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)生這樣那樣的反作用，而且往往決定著歷史運(yùn)動(dòng)的“斗爭形式”。歷史上的成功的變法、革命、改革，都是例證。這些變法、革命、改革，推動(dòng)了國家經(jīng)濟(jì)、政治、文化、教育、交通、軍事、財(cái)政等領(lǐng)域的迅速進(jìn)步，都會(huì)對時(shí)代產(chǎn)生重要影響，其中成果卓著者則會(huì)開創(chuàng)新時(shí)代。

b、保證最大間隙下的變形后存在過盈量，軸承無法脫出；

c、建議軸承/底孔安裝配合采用過渡配合，可適當(dāng)降低最大過盈量；

d、根據(jù)不同結(jié)構(gòu)仿真計(jì)算，適當(dāng)選擇大游隙C3/C4級軸承。

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