液压缸用带锁口杆端关节轴承瞬态动力学分析

苏高峰，薄玉成，王惠源，孔静静 ，徐煜星

(1.中北大学 机电工程学院，太原 030051；2.台州科锦轴承有限公司，浙江 台州 317000)

关节轴承属于球面滑动轴承，其旋转轴线可绕球面的中心作大空间大范围摆动。按关节轴承承受的载荷方向、公称接触角和结构形式的不同，可分为向心关节轴承、角接触关节轴承和推力关节轴承；按是否附有杆端或装于杆端上，分为一般关节轴承和杆端关节轴承；按工作时是否需补充润滑剂，分为自润滑型关节轴承和润滑型关节轴承[1]。关节轴承作为通用机械零件，由于能满足重载荷、长寿命、转动灵活、可调心、少维护、结构紧凑及易于装拆等特点，已被广泛地用于矿山、冶金、电力、交通、水利电力、航天航空和纺织等领域中。带锁口杆端关节轴承主要用于机械同心度要求不高，工作表面压力较大且又要做低速摆动、倾斜(即调心运动)或回转的机械机构中。本例以QG325 型切管机液压缸用带锁口杆端关节轴承为研究对象，通过三维软件Solidworks建立简化的带锁口杆端关节轴承模型，利用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行结构瞬态动力学分析，分析结果表明带锁口杆端关节轴承最薄弱的部位与以往的经验相一致，为改进该轴承的结构设计、调整装配布局提供了理论依据。

1 结构特征和受力分析

某公司生产的内螺纹带锁口GIHN-K32LO型杆端关节轴承可用于QG235型切管机液压缸的摆动支承中。轴承由外圈、内圈和杆端体组成。外圈装在杆端体中，内圈与轴颈相配，轴颈摆动带动内圈在球面上摆动。……