Análisis de la resistencia del jaula y mejora de los rodamientos de bolas de surco profundo de alta velocidad
Autores: Zhang, Wenhu; Du, Shengjie; Tian, Heng; Huang, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis de la resistencia del jaula y mejora de los rodamientos de bolas de surco profundo de alta velocidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Resistencia de la jaula
DGBBs de alta velocidad
Holgura del bolsillo
Longitud de la garra
Radio de modificación
Grosor del fondo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La resistencia de la jaula es un factor crítico que limita el rendimiento de los rodamientos de bolas de surco profundo de alta velocidad (DGBB) utilizados en el motor de tracción de los vehículos de nueva energía. Este artículo presenta un modelo dinámico de acoplamiento rígido-flexible para DGBB de alta velocidad, basado en la dinámica de interacciones de la jaula flexible, las bolas y los anillos. Este estudio analizó sistemáticamente las debilidades de la jaula en resistencia y exploró cómo factores como el juego de los bolsillos, la longitud de las garras, el radio de modificación y el grosor del fondo influyen en la resistencia de la jaula. Además, se propuso un diseño mejorado destinado a aumentar la resistencia de la jaula. Los resultados indican que la resistencia de la jaula es más sensible a la velocidad del anillo interior. En particular, tanto el estrés máximo como la deformación en la dirección radial aumentan drásticamente cuando la velocidad supera un umbral de 18,000 r/min. Además, un aumento en la aceleración rotacional del rodamiento conduce a un aumento del 45.7% en el estrés de la jaula. Además, la sensibilidad de la resistencia de la jaula a la temperatura también aumenta con la velocidad del rodamiento; el estrés máximo y la deformación aumentan entre un 5% y un 16% a 80 grados C en comparación con lo obtenido a 25 grados C. Basado en la influencia estructural en la resistencia de la jaula, se propone una mejora estructural. Con un juego de bolsillo de 0.23 mm, una longitud de garra de 2.3 mm, un grosor de fondo de 2.4 mm y un radio de conformado de 7.0 mm, se evaluó la resistencia de la jaula tanto antes como después de las mejoras. Los resultados indicaron que la jaula mejorada exhibió una resistencia superior.
Descripción
La resistencia de la jaula es un factor crítico que limita el rendimiento de los rodamientos de bolas de surco profundo de alta velocidad (DGBB) utilizados en el motor de tracción de los vehículos de nueva energía. Este artículo presenta un modelo dinámico de acoplamiento rígido-flexible para DGBB de alta velocidad, basado en la dinámica de interacciones de la jaula flexible, las bolas y los anillos. Este estudio analizó sistemáticamente las debilidades de la jaula en resistencia y exploró cómo factores como el juego de los bolsillos, la longitud de las garras, el radio de modificación y el grosor del fondo influyen en la resistencia de la jaula. Además, se propuso un diseño mejorado destinado a aumentar la resistencia de la jaula. Los resultados indican que la resistencia de la jaula es más sensible a la velocidad del anillo interior. En particular, tanto el estrés máximo como la deformación en la dirección radial aumentan drásticamente cuando la velocidad supera un umbral de 18,000 r/min. Además, un aumento en la aceleración rotacional del rodamiento conduce a un aumento del 45.7% en el estrés de la jaula. Además, la sensibilidad de la resistencia de la jaula a la temperatura también aumenta con la velocidad del rodamiento; el estrés máximo y la deformación aumentan entre un 5% y un 16% a 80 grados C en comparación con lo obtenido a 25 grados C. Basado en la influencia estructural en la resistencia de la jaula, se propone una mejora estructural. Con un juego de bolsillo de 0.23 mm, una longitud de garra de 2.3 mm, un grosor de fondo de 2.4 mm y un radio de conformado de 7.0 mm, se evaluó la resistencia de la jaula tanto antes como después de las mejoras. Los resultados indicaron que la jaula mejorada exhibió una resistencia superior.