本文關(guān)鍵詞：制造與裝配誤差對圓柱滾子軸承性能的影響

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【摘要】：軸承是廣泛應(yīng)用于各類機械系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件,其性能對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有重大影響,所以對軸承性能要求也愈來愈高。雖然軸承技術(shù)在不斷提升,但軸承在制造和裝配過程中,因為設(shè)備和操作的原因,不可避免地會出現(xiàn)各種誤差,這些誤差會對軸承的穩(wěn)定工作造成一定的影響。本文旨在通過建立有限元模型的方式將制造與裝配誤差納入到軸承性能分析中,全面直觀地得到軸承各部分的應(yīng)力分布情況及不同誤差對軸承性能的影響趨勢,快速找出軸承服役過程中薄弱區(qū)域。本文以圓柱滾子軸承為研究對象,分析了該類軸承的結(jié)構(gòu)特點及其幾何關(guān)系,闡述了圓柱滾子軸承分析相關(guān)基礎(chǔ)理論,包括Hertz線接觸理論及基于該理論的接觸應(yīng)力與變形計算方法、當游隙為零和不為零時的載荷分布情況,為圓柱滾子軸承有限元模型的建立及驗證提供了理論基礎(chǔ)。基于ABAQUS建立了NU336型圓柱滾子軸承在徑向載荷作用下的有限元模型,得到軸承的整體應(yīng)力分布與變形,將分析結(jié)果與基于赫茲線接觸的理論解進行對比驗證了模型的可行性。在此基礎(chǔ)上分別建立考慮載荷、游隙、滾子直徑、套圈傾斜等誤差因素的模型。以徑向載荷、游隙、滾子直徑誤差、套圈傾斜度為影響因素,分析單因素對軸承接觸應(yīng)力大小及分布、軸向接觸應(yīng)力分布、變形、受載滾子數(shù)目的影響規(guī)律。隨后分析游隙、滾子直徑誤差和套圈傾斜等多因素綜合作用對軸承性能的影響,基于響應(yīng)面法(RSM)和中心復(fù)合設(shè)計(CCD)構(gòu)建試驗方案,使用Design Expert軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理,分別建立考慮制造誤差和裝配誤差對軸承各受載滾子的響應(yīng)面函數(shù),分析各受載滾子的接觸應(yīng)力變化規(guī)律。另外建立軸承最大接觸應(yīng)力和變形關(guān)于游隙、滾子直徑誤差、套圈傾斜等誤差因素的響應(yīng)面函數(shù),通過三維響應(yīng)面及其二維等高線圖分析其中兩因素交互作用的影響規(guī)律。根據(jù)響應(yīng)面函數(shù)可對任意單個或多誤差時的接觸應(yīng)力與變形進行預(yù)測。通過總結(jié)規(guī)律得出合理的制造與裝配誤差范圍用來指導(dǎo)生產(chǎn)實踐,同時為滾動軸承考慮多種隨機誤差影響的可靠性優(yōu)化設(shè)計提供借鑒。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.33

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本文編號：1238188