弹性复合圆柱滚子轴承动态特性分析

发布时间：2023-11-04 07:35

　　弹性复合圆柱滚子轴承是一种原创性的新型滚动轴承,该轴承通过创新轴承组件的结构,达到改善滚动体的受力状况、提高轴承的承载能力和疲劳寿命的目的。前者,弹性复合圆柱滚子轴承的发明者及其研究团队对该轴承的组成原理、结构设计、制造工艺、接触特性和初步工程应用等进行了研究,取得了系列成果。为全面研究该轴承的基础理论,在国家自然科学基金和湖南省自然科学基金的资助下,本文对弹性复合圆柱滚子轴承的动态特性进行了深入研究,主要研究内容包括:第一,基于填充度的弹性复合圆柱滚子轴承及其滚动体的模态特性分析。研究了实心圆柱滚子轴承、弹性复合圆柱滚子轴承及两轴承相应滚动体的结构参数对各阶模态固有频率及振型的影响规律。结果表明,随着填充度的增加各轴承及滚动体的各阶的固有频率依次减小;各轴承的振型主要表现为内圈的弯曲和扭转变形。第二,研究了实心圆柱滚动体和弹性复合圆柱滚动体在冲击载荷作用下的动态响应。根据各滚动体模态分析结果确定采样频率,利用卸载后滚动体节点位移自由衰减的特征,讨论了外载荷、填充度对滚动体结构阻尼的影响。结果表明,由于结构阻尼的存在,在加载阶段和卸载阶段,各滚动体节点位移绕着平衡位置衰减振荡,并逐渐趋...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源及研究意义
    1.2 国内外研究现状及水平
        1.2.1 滚动轴承动态行为分析研究现状
        1.2.2 滚动轴承有限元动态特性分析概述
        1.2.3 弹性复合圆柱滚子轴承研究概述
    1.3 论文主要研究内容与安排
    1.4 主要创新点
第二章 弹性复合圆柱滚动体模态分析及结构阻尼动态分析
    2.1 引言
    2.2 有限元法简介
        2.2.1 有限元法的基本概念
        2.2.2 有限元方法求解的基本步骤
    2.3 工程分析软件ABAQUS概述
    2.4 弹性复合圆柱滚动体模态分析
        2.4.1 模态分析基本理论
        2.4.2 建立滚动体模态分析有限元模型
        2.4.3 分析结果与讨论
    2.5 滚动体结构阻尼动态分析
        2.5.1 建立有限元模型
        2.5.2 分析结果与讨论
        2.5.3 有阻尼系统的自由振动分析
        2.5.4 填充度对阻尼比的影响
        2.5.5 外载荷对阻尼比的影响
        2.5.6 滚动体结构尺寸对阻尼比的影响
    2.6 本章小结
第三章 弹性复合圆柱滚子轴承模态分析及谐响应分析
    3.1 引言
    3.2 弹性复合圆柱滚子轴承模态分析
        3.2.1 建立轴承模态分析有限元模型
        3.2.2 分析结果与讨论
    3.3 弹性复合圆柱滚子轴承谐响应分析
        3.3.1 谐响应分析基本理论
        3.3.2 基于有限元谐响应分析求解方法
        3.3.3 设定有限元谐响应分析模型参数
        3.3.4 分析结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 弹性复合圆柱滚子轴承显式动力学分析
    4.1 引言
    4.2 显式动力学基本理论
    4.3 建立轴承动力学有限元模型
        4.3.1 设置接触属性
        4.3.2 边界条件及加载方式
        4.3.3 沙漏控制
    4.4 分析结果与讨论
        4.4.1 外圈的动态应力
        4.4.2 滚动体的动态应力
        4.4.3 滚动体的位移
        4.4.4 内圈的振动位移
    4.5 本章小结
第五章 弹性复合圆柱滚子轴承振动位移试验研究
    5.1 引言
    5.2 试验目的、对象及原理
        5.2.1 试验目的
        5.2.2 试验对象
        5.2.3 试验原理
    5.3 试验台的介绍
        5.3.1 试验台的基本结构
        5.3.2 传感器的布置
    5.4 试验步骤
    5.5 试验结果与分析
    5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果及参与科研项目
致谢



本文编号：3859866