研发

打破常规思维模式,
不断向前迈进:GRW 研发

  • 产品布局与设计
  • 计算和仿真
  • 经过认证的研发流程

结构
与设计

GRW 滚珠轴承的结构与设计:创新个性化解决方案

GRW 将产品目录和结构工具包作为设计所有类型滚珠轴承的基础。 因此,您可从产品组合中已有的各种现成产品中挑选。 如果框架清晰、需求明确,我们可在数周内为您提供所需部件。

超出产品组合标准产品的方案:GRW 滚珠轴承解决方案

如果我们当前的产品系列无法满足您的需求,别担心,我们将进一步改进滚珠轴承个性化解决方案和相关设计,以满足您的要求。 如有必要,我们还可以调整滚珠轴承的组装程序——我们是个性化滚珠轴承解决方案专业提供商,致力于制定与应用场景完美适配的解决方案。 无论是更大的内圈、固定在 AC 滚珠轴承上的外圈法兰还是完全集成的整体解决方案——我们都将为您提供适合您的滚珠轴承应用场景的理想产品!

通过先进技术满足客户需求

产品设计部门团队借助先进的 CAE/CAD 工具完成所有部件的设计工作。 此外,我们还在工作中运用了 GRW 计算和仿真工具。 借助这些先进技术,我们可以满足多种个性化要求,并确保您获得最符合您需求的滚珠轴承。

计算

仿真

GRW:通过计算与仿真打造优质的滚珠轴承解决方案

我们运用先进的 CAE/CAD 工具设计新型滚珠轴承。 此外,我们还使用轴系统的基本轴承特性和使用寿命因子预测并计算所有相关数据。 GRW 团队基于相关数据对设计进行优化,从而制定优质、耐用的滚珠轴承解决方案。 我们使用有限元软件计算部件强度、刚度和形变,以供后续分析使用。 针对其他更多与仿真相关的问题,我们将与外部研发公司展开合作。 通过这种方法可实现多体动力学仿真,从而针对特定应用场景优化滚珠轴承的动力学和运动行为。

滚珠轴承和轴系统的合理仿真

滚珠轴承:

  1. 单个滚珠轴承
  2. 滚珠轴承内部的负载分布
  3. 根据 ISO/TS 16281 标准计算的使用寿命
  4. 模拟倾斜角度和工作游隙

轴系统:

  1. 支持对整套装置进行精确计算
  2. 复杂负载分布场景
  3. 轴承座公差分析
  4. 负荷谱
  5. 轴系统整体可视化

GRW 计算得出的典型结果如下所示:

L10:根据 ISO 281 计算的名义寿命

Lnmrh:根据 ISO/S 16281 (DIN 26281) 计算的延长修改寿命

  • 使用寿命(与润滑状态有关)
  • 温度
  • 轴承座
  • 故障概率

Pmax:接触时负载

  • <2500 MPa = “fail-safe”/no lifetime calculation
  • 2500 – 4200 MPa = 必要使用寿命计算
  • >4200 MPa = 预计出现塑性变形

滚动和滑动行为:

  • 油润滑< 0,5
  • 润滑脂润滑<0,3

Δb_circ:滚动体推进

滚珠轴承和轴承座有限元分析

  • 滚珠轴承和部件刚度
  • 轴承座刚度
  • 滚珠轴承形变
  • 轴承座形变
  • 滚珠轴承部件和轴承座的刚度计算
  • 应力分析
  • 部件和轴承座之间的热传递(部分)
  • 轴承轴在系统内施加的预紧力

滚球轴承(带轴承座)的多体仿真

  • 滚动元件和轨迹之间的接触力
  • 滚动元件在轴承中运动时的运动学特性
  • 保持架运动和振动
  • 所有部件之间的摩擦

GRW 在计算期间收集的所有结果,将以报告和专有数据格式或模型提供给客户。 这是我们如何积极参与个性化解决方案设计的一个例子。 只需将我们的计算和仿真直接纳入到您自己的模型中,即可获取并使用相关测量结果。

GRW 不断促进仿真数据传输的发展,以便在研发和仿真过程中为您提供帮助。 您是否还有其他疑问? 请随时联系 GRW。 我们期待为您服务!

测试

滚珠轴承测试和仿真:如何进行产品测试

为提供理想的高精密度滚珠轴承解决方案,GRW 必须对产品进行严格测试。 从而确保我们的产品始终保持一流的质量。 我们在自有测试台上进行了多种基本测试,其中部分测试台为自研产品。 未来,此类产品将通过后续版本程序予以完善,确保为客户提供最理想的结果。 GRW 滚珠轴承内部测试涵盖以下内容:


1.使用寿命测试

机器或测量设备的使用寿命通常取决于集成滚珠轴承的使用寿命。 这就是为什么有必要在研发过程中确定轴承使用寿命的原因。

该测试通常直接在最终应用场景中进行,原因是能在最终应用场景中精准再现运行条件。 GRW 还通过自有耐久试验台在早期研发阶段为客户测试提供支持、加快研发速度:

ORAKEL 耐久试验台(第 2 代和第 3 代)

对于手持式医疗器械而言,较长的使用寿命尤为重要,这在很大程度上有助于保障患者的健康。 我们采用耐久试验台测试手持式牙科器械和牙钻机弯机头中滚珠轴承的使用寿命。 耐久试验有助于监测和测量运行时间期间的速度以及外施荷载。 测试台由 GRW 内部研发,也可供客户使用。

主轴轴承耐久性和性能试验台

我们还拥有一台用于确定主轴轴承使用寿命的特殊试验台。 该测试在 GRW 原装机床主轴中进行。 此外,还记录了运行数据。

2.动态结构分析和噪声测试

许多人将牙钻使用时发出的嗡嗡声与自身不适和疼痛相关联。 因此,最大程度降低轴承在此类应用场景中的运行噪声至关重要。 为了使滚珠轴承达到上述要求并尽可能降低噪声,必须进行噪声测量和噪声分析。 如果在航空等应用场景中使用轴承,那么识别和解决高强度振动尤为重要。 这就是为什么 GRW 使用各种测试和分析选项,进行与噪声和动态结构分析相关的滚珠轴承测试:

噪声检测:

我们可在降噪环境中对部件进行高级噪声测量和分析。 主要测量运行部件的空传噪声和结构噪声。 测量结果可用于适当评估噪声水平或进行振动分析。

动态结构分析:

采用激光测振仪记录并评估部件三轴振动。 非接触测量法可激活并测量振动试验台上的组件。 如有必要,我们也可确定谐振范围或验证有效减震措施。 之后可对信号进行相应评估。

3.环境模拟试验

无论是应用于医疗技术、航空航天工业还是机械工程——我们的滚珠轴承解决方案经常在特殊环境和极端条件下使用。 一枚优质的滚珠轴承必须能承受住极端温度或腐蚀性物质(例如酸或过热蒸汽)带来的影响。 为应对外界影响,多年以来,GRW 不断扩大滚珠轴承的设计和测试范围,并研发出值得信赖的专有技术。 下列测试台可为产品模拟极端环境和不同的操作条件:

 

 

环境试验箱:

轴承被放入此测试设备后,即可暴露于 -94°F (-70 °C) 的冰冻温度和 +356°F (+180 °C) 的高温。 此外,在一定范围内,我们可以控制箱内的湿度。 静态温变试验和摩擦扭矩测试也可在不同温度和湿度下进行。

蒸汽灭菌:

我们的实验室配备了两种不同的蒸汽灭菌设备。 通过这些设备,我们能够模拟医疗器械或医疗工具中轴承的灭菌状态。 灭菌周期和温度可按需调整,同时可实现半自动化操作。

滚动轴承的状况与故障分析

在进行滚珠轴承测试期间和之后,肉眼评估部件状况尤为重要。 轴承部件的状况清楚地表明:

  • 在进行持久强度试验期间和之后的状况
  • 磨损过程
  • 润滑剂状况
  • 出现故障的可能原因

 

因此,使用最先进的现代化设备对于分析测试运行非常必要:

具备数字图像采集功能的光学显微镜:

产品研发部门配备了多台具备数字图像采集功能的立体显微镜,以便评估、记录和量化损坏状况或运行条件。

具备测量功能的 3D 数字显微镜:

借助高分辨率 3D 显微镜,记录表面结构三维数据,并对其进行几何测量。 此类设备不仅是对光学显微镜的补充,还可实现更精确的测量。

上述测试设备是我们在检测方面的基础。 为开展更深入的测试,我们还依靠大量移动测量设备测定温度、速度、压力、负载和其他可测量变量。 我们还提供制造尺寸更小、操作更方便并且可快速完成组装的测试台选项。

您是否存有疑问?
我们的专家很乐意为您提供帮助!

希望了解更多相关信息? 只需联系我们的专家即可。 他们很乐意为您解答与滚珠轴承相关的问题。 我们的工程团队很乐意为您解答与滚珠轴承和产品应用相关的技术性问题。