【摘要】：大型轉(zhuǎn)盤軸承是機械系統(tǒng)中的一個重要機械元件,決定著機械系統(tǒng)能否正常運行。轉(zhuǎn)盤軸承工作時,作用于軸承的載荷通過滾動體由一個套圈傳遞到另一個套圈,且軸承內(nèi)各滾動體所受的載荷不同。載荷的大小、套圈滾道每一點的應(yīng)力和循環(huán)次數(shù)都影響到軸承的性能和壽命,稱為滾動軸承中的接觸載荷分布。然而,對轉(zhuǎn)盤軸承接觸載荷分布的研究只停留在理論分析,且目前幾乎沒有轉(zhuǎn)盤軸承接觸載荷的測量方案,也沒有轉(zhuǎn)盤軸承接觸載荷的實驗設(shè)備。本課題源于國家自然科學(xué)基金資助項目“螺栓聯(lián)接和支撐結(jié)構(gòu)對大型轉(zhuǎn)盤軸承壽命影響的基礎(chǔ)研究(批準(zhǔn)號:51465025)”。本文研究的目標(biāo)在于研制轉(zhuǎn)盤軸承實驗臺,對轉(zhuǎn)盤軸承的接觸載荷分布進(jìn)行實驗研究。本文制定了轉(zhuǎn)盤軸承接觸載荷的間接測量方案,通過電渦流位移傳感器測量被測面的位移量,再將被測面的位移轉(zhuǎn)換為接觸載荷。從而克服了因轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)部的接觸應(yīng)力非常大(超過lGPa),無法用傳感器直接測量出接觸載荷或接觸變形的困難。同時研制了轉(zhuǎn)盤軸承實驗臺,對實驗臺進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度研究,實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)盤軸承軸向力和傾覆力矩的加載,模擬了轉(zhuǎn)盤軸承的實際工況。采用歐姆龍PLC的數(shù)據(jù)采集模塊采集傳感器的數(shù)據(jù),并將結(jié)果在觸摸屏上顯示。建立了轉(zhuǎn)盤軸承實驗臺有限元簡化模型,研究了轉(zhuǎn)盤軸承在實驗中的接觸載荷、實際接觸角和接觸橢圓邊界角的分布。建立了滾動體與滾道接觸的有限元模型,研究了滾道的淬硬層厚度、實際接觸角以及滾動體是否對準(zhǔn)被測面中心這三個因素對被測面位移測量的影響。同時,研究了被測面的位移量與轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)部接觸載荷的對應(yīng)關(guān)系,制定了將被測面位移量轉(zhuǎn)換為接觸載荷的方案。最后,對電渦流位移傳感器進(jìn)行標(biāo)定,并將轉(zhuǎn)盤軸承和傳感器安裝在所研制的轉(zhuǎn)盤軸承實驗臺。進(jìn)行了一系列轉(zhuǎn)盤軸承接觸載荷的測量實驗,得到了轉(zhuǎn)盤軸承受載時的接觸載荷分布,并對實驗結(jié)果進(jìn)行了研究分析。
【圖文】：

集支撐、旋轉(zhuǎn)、傳動、固定等多種功能于一身的特殊結(jié)構(gòu)的大型軸承［１］。逡逑按結(jié)構(gòu)形式分，轉(zhuǎn)盤軸承可以分為：單排四點接觸球軸承、交叉圓柱滾子軸承、逡逑雙排四點接觸球軸承和三排圓柱滾子軸承［２］。如圖１．１。逡逑Ｍｆｒ邋＼ｕ＼ｗ￣逡逑Ｊ邋Ｉ邋＞二邋４邐１，１邋Ｌ＝逡逑Ｖ．邐－邋－Ｉ＿ＭｉｉｉｍｉＬ．．．邐邐邐邋邐邐邋邐邐邐逡逑（ａ）

第一章緒論逡逑承零件的磨損，使得軸承滾動表面的表層質(zhì)量惡化，軸承旋轉(zhuǎn)精度下降、軸向游逡逑隙增加甚至超過允許值，噪聲增加等，最終導(dǎo)致軸承無法正常地運作。圖１．２（ｃ）逡逑軸承內(nèi)、外套圈斷裂是由于軸承內(nèi)外套圈所承受的應(yīng)力超出軸承自身材料發(fā)生斷逡逑裂的極限應(yīng)力時，軸承套圈就會發(fā)生斷裂或軸承受到巨大沖擊或瞬間承受巨大載逡逑荷而導(dǎo)致軸承套圈突然斷裂。圖１．２（ｄ）當(dāng)軸承突然承受巨大的載荷或沖擊力時，逡逑在軸承套圈溝道表面將會在滾動體位置產(chǎn)生過量塑性變形，這些塑性變形產(chǎn)生的逡逑凹坑是軸承運轉(zhuǎn)發(fā)生劇烈振動與噪聲的主要原因。逡逑…：．．．．二…一逡逑（ａ）接觸疲勞失效邐（ｂ）接觸摩擦磨損失效逡逑丨丨，丨＿邋＿邋．一逡逑（Ｃ）軸承套圈斷裂失效邐（ｄ）過量塑性變形失效逡逑圖１．２大型轉(zhuǎn)盤軸承失效形式逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｆａｉｌｕｒｅ邋ｍｏｄｅｓ邋ｏｆ邋ｌａｒｇｅ邋ｓｌｅｗｉｎｇ邋ｂｅａｒｉｎｇ逡逑在轉(zhuǎn)盤軸承的實際工況中，轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈和外圈分別跟設(shè)備的相關(guān)零部件裝逡逑配，而轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈和外圈之間通過滾動體連接。在外載荷的作用下，滾動體與逡逑轉(zhuǎn)盤軸承溝道之間會產(chǎn)生接觸載荷，從以上轉(zhuǎn)盤軸承的四種失效形式可以看出，逡逑轉(zhuǎn)盤軸承的失效都跟軸承內(nèi)部的接觸載荷有關(guān)。因此
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH133.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2575208