基于Romax Designer的薄壁深沟球轴承仿真研究
发布时间：2023-04-05 08:38
等截面薄壁深沟球轴承是工业机器人专用轴承中的一种,该轴承的应用主要是在工业机器人的腕部、肘部和腰部。与标准的深沟球轴承相比,薄壁深沟球轴承在内径尺寸相同的情况下有着更好的承载特性,这是因为薄壁深沟球轴承具有更多的滚珠,内部的受力分布更加均匀,滚珠与内外圈滚道点接触处的变形量更小。为了工业机器人专用轴承的国产化,探究等截面薄壁深沟球轴承工作过程中的承载和寿命的变化情况,本课题运用有限元仿真软件Romax Designer建立了轴系模型,针对薄壁深沟球轴承CSCB035在不同的工作温度、径向工作游隙、径向载荷、轴承转速等条件下的轴承载荷分布、接触应力、疲劳寿命、轴承刚度、最小油膜厚度等进行了仿真研究。文章先以单因素研究了各个参数变化对轴承性能的影响,然后采用正交实验法和极差分析法探究了所选参数的最佳组合。通过对薄壁深沟球轴承CSCB035所选参数进行仿真研究,得出如下结论:(1)工作温度的升高对接触特性无影响,内外圈滚道最小油膜厚度减小,轴承疲劳寿命先保持不变,当达到一定温度后急剧下降。(2)随径向工作游隙的增大,受载滚珠个数由满载逐渐减少,最后趋于稳定,球-滚道最大的接触载荷、最大接触应...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文选题背景和论文研究意义
1.1.1 论文选题背景
1.1.2 论文研究意义
1.2 工业机器人专用轴承的研究现状
1.2.1 国外工业机器人专用轴承的研究现状
1.2.2 工业机器人轴承国内的发展研究现状
1.3 课题来源
1.4 本课题的研究对象及内容
1.4.1 本课题的研究对象
1.4.2 本课题研究的主要内容
1.5 本章小结
2 Romax Designer建模及轴承理论基础研究
2.1 Romax Designer有限元仿真软件及模型建立
2.1.1 Romax Designer软件介绍
2.1.2 Romax Designer仿真模型的建立
2.2 薄壁深沟球轴承承载理论研究
2.2.1 薄壁深沟球轴承的球-最大的滚道载荷的理论研究
2.2.2 薄壁深沟球轴承最大应力的理论研究
2.2.3 薄壁深沟球轴承径向刚度的理论研究
2.2.4 薄壁深沟球轴承次表面应力的论述
2.3 薄壁深沟球轴承滚道最小油膜厚度理论研究
2.4 薄壁深沟球轴承寿命理论研究
2.4.1 L-P轴承寿命理论研究
2.4.2 Romax Designer中轴承寿命计算的理论研究
2.5 本章小结
3 薄壁深沟球轴承工作温度与径向工作游隙仿真研究
3.1 薄壁深沟球轴承工作温度研究
3.1.1 工作温度的变化对轴承接触特性的影响
3.1.2 工作温度的变化对内外圈滚道最小油膜厚度的影响
3.1.3 工作温度的变化对轴承疲劳寿命的影响
3.2 薄壁深沟球轴承径向工作游隙研究
3.2.1 径向工作游隙的变化对滚珠最大载荷的影响
3.2.2 径向工作游隙的变化对轴承刚度的影响
3.2.3 径向工作游隙的变化对滚道最大接触应力的影响
3.2.4 径向工作游隙的变化对次表面应力的影响
3.2.5 径向工作游隙的变化对滚道最小油膜厚度的影响
3.2.6 径向工作游隙的变化对轴承疲劳寿命的影响
3.3 本章小结
4 薄壁深沟球轴承径向载荷与轴承转速仿真实验研究
4.1 薄壁轴承径向载荷研究
4.1.1 轴承径向载荷的变化对滚珠最大载荷的影响
4.1.2 轴承径向载荷的变化对轴承刚度的影响
4.1.3 轴承径向载荷的变化对最大接触应力的影响
4.1.4 轴承径向载荷的变化对滚道次表面应力的影响
4.1.5 轴承径向载荷的变化对滚道最小油膜厚度的影响
4.1.6 轴承径向载荷的变化对轴承疲劳寿命的影响
4.2 薄壁深沟球轴承转速研究
4.2.1 轴承转速的变化对轴承接触特性的影响
4.2.2 轴承转速对滚道最小油膜厚度的影响
4.2.3 轴承转速的变化对轴承寿命的影响
4.3 本章小结
5 薄壁深沟球轴承疲劳寿命正交实验与极差分析
5.1 薄壁深沟球轴承疲劳寿命的正交实验
5.2 四因素对薄壁深沟球轴承疲劳寿命影响的极差分析
5.3 径向工作游隙和工作温度变化对薄壁深沟球轴承疲劳寿命的影响
5.4 径向载荷和轴承转速对薄壁深沟球轴承疲劳寿命的影响
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
本文编号：3783102
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文选题背景和论文研究意义
1.1.1 论文选题背景
1.1.2 论文研究意义
1.2 工业机器人专用轴承的研究现状
1.2.1 国外工业机器人专用轴承的研究现状
1.2.2 工业机器人轴承国内的发展研究现状
1.3 课题来源
1.4 本课题的研究对象及内容
1.4.1 本课题的研究对象
1.4.2 本课题研究的主要内容
1.5 本章小结
2 Romax Designer建模及轴承理论基础研究
2.1 Romax Designer有限元仿真软件及模型建立
2.1.1 Romax Designer软件介绍
2.1.2 Romax Designer仿真模型的建立
2.2 薄壁深沟球轴承承载理论研究
2.2.1 薄壁深沟球轴承的球-最大的滚道载荷的理论研究
2.2.2 薄壁深沟球轴承最大应力的理论研究
2.2.3 薄壁深沟球轴承径向刚度的理论研究
2.2.4 薄壁深沟球轴承次表面应力的论述
2.3 薄壁深沟球轴承滚道最小油膜厚度理论研究
2.4 薄壁深沟球轴承寿命理论研究
2.4.1 L-P轴承寿命理论研究
2.4.2 Romax Designer中轴承寿命计算的理论研究
2.5 本章小结
3 薄壁深沟球轴承工作温度与径向工作游隙仿真研究
3.1 薄壁深沟球轴承工作温度研究
3.1.1 工作温度的变化对轴承接触特性的影响
3.1.2 工作温度的变化对内外圈滚道最小油膜厚度的影响
3.1.3 工作温度的变化对轴承疲劳寿命的影响
3.2 薄壁深沟球轴承径向工作游隙研究
3.2.1 径向工作游隙的变化对滚珠最大载荷的影响
3.2.2 径向工作游隙的变化对轴承刚度的影响
3.2.3 径向工作游隙的变化对滚道最大接触应力的影响
3.2.4 径向工作游隙的变化对次表面应力的影响
3.2.5 径向工作游隙的变化对滚道最小油膜厚度的影响
3.2.6 径向工作游隙的变化对轴承疲劳寿命的影响
3.3 本章小结
4 薄壁深沟球轴承径向载荷与轴承转速仿真实验研究
4.1 薄壁轴承径向载荷研究
4.1.1 轴承径向载荷的变化对滚珠最大载荷的影响
4.1.2 轴承径向载荷的变化对轴承刚度的影响
4.1.3 轴承径向载荷的变化对最大接触应力的影响
4.1.4 轴承径向载荷的变化对滚道次表面应力的影响
4.1.5 轴承径向载荷的变化对滚道最小油膜厚度的影响
4.1.6 轴承径向载荷的变化对轴承疲劳寿命的影响
4.2 薄壁深沟球轴承转速研究
4.2.1 轴承转速的变化对轴承接触特性的影响
4.2.2 轴承转速对滚道最小油膜厚度的影响
4.2.3 轴承转速的变化对轴承寿命的影响
4.3 本章小结
5 薄壁深沟球轴承疲劳寿命正交实验与极差分析
5.1 薄壁深沟球轴承疲劳寿命的正交实验
5.2 四因素对薄壁深沟球轴承疲劳寿命影响的极差分析
5.3 径向工作游隙和工作温度变化对薄壁深沟球轴承疲劳寿命的影响
5.4 径向载荷和轴承转速对薄壁深沟球轴承疲劳寿命的影响
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
本文编号：3783102
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