滚动轴承载荷分布及力学特性研究

发布时间：2017-04-30 15:12

  本文关键词：滚动轴承载荷分布及力学特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：轴承的载荷分布直接影响服役刚度、润滑情况和疲劳寿命，是高端轴承研究的重要内容之一。 本文以调心滚子轴承为研究对象，在前人研究成果的基础上，综合考虑轴承运动情况和负荷位移关系，发展并建立了求解调心滚子轴承中低速、高速状态下载荷分布的拟动力学模型。以22318C调心滚子轴承为例，研究了联合载荷以及旋转角速度对滚子载荷分布的影响。结果表明：当轴承承受双向联合载荷时，只有部分滚子承载，施加轴向力一侧的滚子即第二列滚子是主要承载体，同时可以认定轴向载荷的施加改变了滚子的载荷分布；滚子的旋转角速度对轴承滚子的载荷分布影响不大。 并以22318C调心滚子轴承为研究对象，基于有限元法解决滚动轴承接触问题的原理和方法，建立了有限元分析模型，研究了滚动轴承的载荷分布特性，并在给定单一变量的情况下定量的分析了轴向载荷、径向载荷、联合载荷、滚动体曲率以及初始接触角对轴承载荷分布的影响。结果表明：最大接触载荷随径向力或者轴向力增大呈线性增长；径向载荷下，只有部分滚动体与轴承内、外圈发生接触，轴向载荷作用下，所有滚动体都与轴承内、外圈发生接触；联合载荷下，轴向力的施加使得最大接触应力进一步增大；通过对不同初始接触角以及滚动体曲率半径进行研究，验证了研发该轴承选取的初始接触角以及滚动体曲率半径的合理性。
【关键词】：调心滚子轴承 载荷分布 拟动力学模型 有限元法
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题研究的背景及意义8-9
• 1.2 轴承力学方法国内外研究现状9-11
• 1.3 滚动轴承的仿真研究11-12
• 1.4 研究的主要方法与内容12-13
• 1.4.1 研究的主要方法12
• 1.4.2 研究的主要内容12-13
• 第2章 调心滚子轴承的结构特性及接触理论13-20
• 2.1 滚动轴承的接触理论13-16
• 2.1.1 Hertz 理论假设13
• 2.1.2 Hertz 点接触理论13-15
• 2.1.3 Hertz 线接触理论15-16
• 2.2 调心滚子轴承简介16-19
• 2.2.1 调心滚子轴承的结构特性16-17
• 2.2.2 调心滚子轴承几何参数17-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第3章 调心滚子轴承拟动力学模型20-31
• 3.1 拟动力学法概述20
• 3.2 低速调心滚子轴承的拟动力学模型20-23
• 3.3 高速调心滚子轴承的拟动力学模型23-25
• 3.4 求解调心滚子轴承载荷分布的方法25-27
• 3.5 拟动力学求解结果及讨论27-29
• 3.6 本章小结29-31
• 第4章 基于有限元法的滚动轴承载荷分布31-44
• 4.1 接触问题的有限单元法31-33
• 4.1.1 有限单元法的简介31
• 4.1.2 接触问题的有限元方程31-32
• 4.1.3 接触问题的有限元算法32-33
• 4.1.4 接触问题的求解参数33
• 4.2 调心滚子轴承的有限元模型33-37
• 4.2.1 网格划分33-34
• 4.2.2 约束条件34-35
• 4.2.3 接触对的设置35
• 4.2.4 载荷的施加35-36
• 4.2.5 求解选项的设置36-37
• 4.2.6 有限元模型的调试37
• 4.3 有限元计算结果及讨论37-43
• 4.3.1 单纯径向载荷的变化对载荷分布的影响规律37-39
• 4.3.2 单纯轴向载荷的变化对载荷分布的影响规律39-40
• 4.3.3 联合载荷下载荷分布的变化规律40
• 4.3.4 初始游隙大小变化对载荷分布的影响规律40-41
• 4.3.5 初始接触角大小变化对载荷分布的影响规律41-42
• 4.3.6 滚动体曲率半径变化对载荷分布的影响规律42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 总结与展望44-46
• 5.1 本文的主要工作与结论44-45
• 5.2 求解方法的总结45
• 5.3 研究展望45-46
• 参考文献46-49
• 致谢49-50
• 附录 作者在攻读硕士研究生期间发表的论文50-51
• 详细摘要51-55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：337092