牙轮钻头弹性球面浮动套轴承的设计与优化

摘要：

针对现有牙轮钻头浮动套轴承存在的偏转问题和严重应力“边缘效应”，设计了一种新型的弹性球面浮动套轴承．通过有限元方法对球面和平面浮动套的力学性能进行对比分析，并研究了矩形、椭圆形、圆形、三角形四种槽的中间修形对球面浮动套内外接触线上等效应力影响，优化了槽的尺寸．结果表明：球面浮动套的力学性能优于平面浮动套，但2种浮动套都存在严重的应力“边缘效应”；通过中间修形有效改善了浮动套应力“边缘效应”，其中圆形槽的效果最好且便于加工；当圆形槽半径 R＝0.6 mm、圆心到内外表面的距离比 a／b＝19／21时，内外接触线上的最大等效应力之差减小到8.91 M Pa ，较优化前降低33.3％，减缓轴承局部过早发生疲劳失效．

关键词：牙轮钻头、球面浮动套、开口槽、边缘效应、修形

分类号：TH133.31

资助基金：四川省科技支撑计划项目2014GZ0153．

在线出版日期：2016-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：607-612