本文關(guān)鍵詞：滾滑軸承的力學(xué)特性及疲勞壽命分析

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【摘要】：滾滑軸承是一種由內(nèi)圈、外圈、圓柱滾子和滑塊組成的新型軸承,兼有滾動軸承和滑動軸承的優(yōu)點,啟動摩擦系數(shù)小、承受載荷能力大、抗沖擊載荷能力強。由于滾滑軸承的滑塊作用,增大了軸承承載能力,且滑塊與內(nèi)圈、外圈之間的潤滑油膜能起到減小振動的作用,因此該軸承能有效地提高受載能力、降低磨損及延長使用壽命。為了了解其力學(xué)性能及疲勞壽命,觀察該新型滾滑軸承的性能優(yōu)劣,本文選擇了實際中廣為應(yīng)用的圓柱滾子軸承作為分析比較對象,通過ABAQUS有限元軟件和nCode Design-life疲勞分析軟件對圓柱滾子軸承和滾滑軸承進行多體接觸靜力學(xué)、動力學(xué)以及疲勞壽命的仿真,并對仿真結(jié)果進行分析比較,旨在探討滾滑軸承相對于圓柱滾子軸承的優(yōu)劣,為今后滾滑軸承的研發(fā)提供一些理論指導(dǎo)。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)基于ABAQUS有限元軟件的隱式算法對圓柱滾子軸承和滾滑軸承進行多體接觸靜力學(xué)的仿真,根據(jù)Hertz彈性接觸理論求得圓柱滾子軸承的最大應(yīng)力理論解,并與仿真結(jié)果進行比較,驗證建立有限元模型的正確性,在此基礎(chǔ)上對圓柱滾子軸承和滾滑軸承的仿真結(jié)果進行分析比較。(2)基于ABAQUS有限元軟件的顯式算法對圓柱滾子軸承和滾滑軸承進行多體接觸動力學(xué)的仿真,針對兩種軸承在承受徑向載荷和轉(zhuǎn)速的工況下應(yīng)力、位移及速度的時間歷程曲線進行分析比較。(3)以靜力學(xué)仿真結(jié)果的有限元模型為疲勞分析模型,把動力學(xué)仿真結(jié)果的時間-應(yīng)力變化規(guī)律作為疲勞分析的載荷循環(huán)變量,運用nCode Design-life疲勞分析軟件對圓柱滾子軸承和滾滑軸承進行疲勞壽命仿真,并對仿真結(jié)果進行分析比較。(4)在實驗臺上對圓柱滾子軸承和滾滑軸承進行實驗,將實驗結(jié)果與疲勞分析的仿真結(jié)果進行分析比較,驗證疲勞分析理論及方法的正確性。分析比較表明,滾滑軸承在靜力的作用下能有效地避免各零件“邊緣應(yīng)力”的產(chǎn)生,能夠承受更大的載荷。在高速重載工況下各零件的應(yīng)力、位移及速度的時間歷程曲線穩(wěn)定變化,相互之間的協(xié)調(diào)性良好,較圓柱滾子軸承表現(xiàn)得更平穩(wěn),并且滑塊與圓柱滾子之間的相互錯動可以更容易吸收軸承的沖擊能量。因此滾滑軸承具有更好的平順性及綜合性能,同時,在滿足疲勞強度的前提下,滾滑軸承更不容易發(fā)生疲勞破壞,具有更高的可靠度和使用性能。
【關(guān)鍵詞】：圓柱滾子軸承 滾滑軸承 靜力學(xué) 動力學(xué) 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 主要符號說明9-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究的來源10
• 1.2 課題研究的目的和意義10-11
• 1.3 軸承的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 滾動軸承的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 滑動軸承的研究現(xiàn)狀12
• 1.3.3 滾滑軸承的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容13-14
• 第二章 滾滑軸承多體接觸靜力學(xué)分析14-32
• 2.1 軸承的彈性接觸理論14-16
• 2.1.1 Hertz理論14-15
• 2.1.2 接觸變形15
• 2.1.3 接觸剛度15-16
• 2.2 軸承的有限元分析16-23
• 2.2.1 ABAQUS軟件簡介16-18
• 2.2.2 幾何模型的建立18-20
• 2.2.3 定義材料屬性20
• 2.2.4 劃分網(wǎng)格20
• 2.2.5 接觸對的建立20-21
• 2.2.6 邊界條件21
• 2.2.7 載荷施加方法、求解和后處理21-23
• 2.3 算例和結(jié)果分析23-31
• 2.3.1 整體靜應(yīng)力與變形云圖23-25
• 2.3.2 內(nèi)圈靜力學(xué)分析25-26
• 2.3.3 圓柱滾子靜力學(xué)分析26-28
• 2.3.4 外圈靜力學(xué)分析28-29
• 2.3.5 滑塊靜力學(xué)分析29-31
• 2.4 結(jié)論31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 滾滑軸承多體接觸動力學(xué)分析32-51
• 3.1 ABAQUS/Explicit顯式動力學(xué)分析理論32-33
• 3.2 求解控制技術(shù)33-35
• 3.2.1 沙漏模型33-34
• 3.2.2 質(zhì)量縮放和混合時間積分34
• 3.2.3 負體積的控制34-35
• 3.3 有限元模型的建立35-36
• 3.3.1 單元類型、材料選擇和網(wǎng)格劃分35-36
• 3.3.2 接觸對的建立36
• 3.3.3 邊界條件36
• 3.4 算例和結(jié)果分析36-49
• 3.4.1 整體應(yīng)力與變形云圖37-39
• 3.4.2 內(nèi)圈動力學(xué)分析39-42
• 3.4.3 圓柱滾子動力學(xué)分析42-45
• 3.4.4 外圈動力學(xué)分析45-47
• 3.4.5 滑塊動力學(xué)分析47-49
• 3.5 結(jié)論49-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第四章 滾滑軸承疲勞壽命分析51-63
• 4.1 軸承疲勞壽命的研究概況51-52
• 4.2 可靠性模型的建立52-55
• 4.2.1 nCode Design-Life疲勞分析軟件簡介52
• 4.2.2 疲勞分析的基本流程52-53
• 4.2.3 力學(xué)模型和載荷譜的建立53-54
• 4.2.4 定義材料參數(shù)54-55
• 4.2.5 疲勞分析方法的選擇55
• 4.3 算例和結(jié)果分析55-62
• 4.3.1 內(nèi)圈疲勞分析55-57
• 4.3.2 圓柱滾子疲勞分析57-59
• 4.3.3 外圈疲勞分析59-60
• 4.3.4 滑塊疲勞分析60-62
• 4.4 結(jié)論62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 疲勞破壞實驗63-68
• 5.1 實驗方法和設(shè)備63-64
• 5.2 實驗材料和對象64-65
• 5.3 實驗結(jié)果和分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 全文總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻70-73
• 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73-74
• 致謝74

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1 潘鋼鋒;姜維;程俊景;謝鵬飛;;微型軸連軸承組件的設(shè)計分析[J];軸承;2012年06期

2 楊玉賢;切線泵軸承失效原因分析及措施[J];化工設(shè)備與管道;2001年02期

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4 ;新技術(shù)新產(chǎn)品信息[J];熱能動力工程;1988年02期

5 ;軸承首強SKF迎來百年華誕——為電機行業(yè)送來節(jié)能30%的能效軸承[J];電機技術(shù);2007年03期

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7 湯禮坤;;介紹一種新型動靜壓徑向與靜壓止推混合軸承[J];設(shè)備維修;1986年06期

8 魏征宇;;SKF凸輪隨動軸承的國產(chǎn)轉(zhuǎn)化[J];機械制造;2011年08期

9 田建平;張九洲;張杰;;基于VBA的軸承選型與校核系統(tǒng)開發(fā)[J];四川理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年05期

10 李靳東;郭紹鵬;程旭彥;;軸承模擬試驗設(shè)備測控的計算機實現(xiàn)[J];哈爾濱軸承;2010年01期

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1 楊喜關(guān);航空發(fā)動機反向旋轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及中介軸承動力特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

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1 姜龍;考慮軸承影響的擺線針輪傳動動力學(xué)研究[D];天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué);2016年

2 曾國文;滾滑軸承的力學(xué)特性及疲勞壽命分析[D];華東交通大學(xué);2016年

3 宋志臣;軸承變載變速模擬試驗系統(tǒng)研發(fā)[D];大連海事大學(xué);2008年

4 馮軍;高鐵軸承試驗機陪試軸承散熱分析[D];河南科技大學(xué);2013年

5 徐剛;滾針軸承設(shè)計與信息管理軟件研究與開發(fā)[D];西安理工大學(xué);2009年

6 宋飛;基于內(nèi)圈廓形和徑向載荷的軸承旋轉(zhuǎn)精度預(yù)測[D];河南科技大學(xué);2011年

7 梁大偉;基于ABAQUS的滾滑復(fù)合軸承滾子與滑塊協(xié)調(diào)性分析[D];華東交通大學(xué);2015年

8 王進堂;基于印刷機滾筒軸承接觸問題的有限元分析[D];西安理工大學(xué);2009年

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本文編號：1023392