【摘要】： 小車行走機(jī)構(gòu)減速器是卸船機(jī)的動力傳遞機(jī)構(gòu),其質(zhì)量直接影響卸船機(jī)整體性能。圓錐滾動軸承是小車行走減速器中用來支撐軸及軸上零件的重要基礎(chǔ)件,尤其支撐高速軸的圓錐滾子軸承的工作情況更受關(guān)注,其精度、性能、壽命、振動和可靠性等指標(biāo)對小車的性能和壽命起著決定性的作用。 針對小車運行機(jī)構(gòu)減速器的高速軸滾動軸承用赫茲理論對其受載最大的滾動體進(jìn)行最大接觸應(yīng)力計算。用有限元軟件ANSYS計算受載最大滾動體的接觸應(yīng)力值,與赫茲理論解進(jìn)行比較分析。 本文考慮了軸承承受預(yù)緊力、慣性力以及摩擦力的受力狀態(tài),對軸承進(jìn)行在限元應(yīng)力分析。結(jié)合GCr15鋼的接觸疲勞P-S-N曲線,根據(jù)滾動軸承受載特點,編制常幅載荷時間歷程和加入方差參數(shù)的變幅載荷時間歷程,并對變幅載荷時間歷程進(jìn)行載荷譜處理。應(yīng)用Miner線性累積損傷理論,在疲勞分析軟件Fatigue中對滾動軸承進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測。并與軸承壽命理論經(jīng)過修正后的壽命值進(jìn)行分析和比較。最后分析了影響滾動軸承疲勞壽命的因素。
【圖文】：

由于上述情況，上海寶鋼委托吉林大學(xué)進(jìn)行卸船機(jī)主要機(jī)械零部件運行數(shù)據(jù)分析及維護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)，本文研究的高速軸滾動軸承壽命預(yù)測就是在開發(fā)該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。上海寶鋼原料碼頭卸船機(jī)全景如圖1.1所示。圖1.1上海寶鋼原料碼頭卸船機(jī)全景圖傳統(tǒng)的滾動軸承預(yù)測方法，由于涉及接觸問題而使得處理過程變得極其復(fù)雜，接觸問題的研究涉及多學(xué)科和多領(lǐng)域，它們包括連續(xù)體介質(zhì)力學(xué)、剛體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、實驗力學(xué)、幾何學(xué)、計算機(jī)和數(shù)值方法。處理接觸問題的算法不僅計算復(fù)雜，，計算時間也相當(dāng)長，且接觸的單向性導(dǎo)致的不等式約束也是數(shù)學(xué)上難以處理的根本原因;別。自從赫茲開創(chuàng)性地提出接觸理論以來，人們一直試圖給出彈性體接觸問題的解析解，可是這些解析解只能局限于少數(shù)重要而又簡單的幾何體。滾動軸承接觸計算公式是經(jīng)過一系列條件假設(shè)后的簡化的赫茲接觸理論公式，因此得到的解析解與實際受力相比有一定的誤差。根據(jù)赫茲理論計算所得的軸承壽命與實際應(yīng)用中軸承的使用壽命差距就會進(jìn)一步加大，并且滾動軸承在工作中所受載荷為隨機(jī)載荷

為簡化后的軸承322llJ2Q的幾何模型。本文建立小車高速軸圓錐滾動軸承限元模型來分析圓錐滾動軸承接觸應(yīng)力，軸承的整體有限元模型如圖3.2。圖3.1軸承 32211JZQ幾何模型圖3.2軸承 32211JZQ有限元模型由于圓錐滾動軸承滾動體與內(nèi)外圈的接觸線為斜線，且圓錐滾動體母線各點的曲率不等，故不能簡化為平面模型。根據(jù)軸承受載特點和軸承的對稱性，本文首先采用一個滾動體的模型進(jìn)行軸承承受最大載荷狀況時的壽命預(yù)測，其次根據(jù)軸承的受力對稱性進(jìn)行半個軸承的壽命預(yù)測。圓錐滾動體與軸承內(nèi)、外圈為線接觸，施加載荷后，線接觸隨著載荷的加大就擴(kuò)展成為小面積內(nèi)的面接觸問題，接觸面的大小及接觸狀態(tài)都隨著載荷的變化而發(fā)生改變。對于接觸問題的研究主要關(guān)注的是接觸區(qū)域內(nèi)最大接觸應(yīng)力的大小以及接觸應(yīng)力的分布，因此在建立有限元模型時，需要把接觸區(qū)域的網(wǎng)格劃分得較密，而其他區(qū)域的網(wǎng)格劃分得較疏，這樣在控制了有限單元的數(shù)量的同時也能保證在求解過程中得到真實的接觸狀態(tài)的分布
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH133.33;U653.928.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王海斌;卸船機(jī)滾動軸承壽命預(yù)測及維護(hù)管理平臺開發(fā)[D];吉林大學(xué);2011年

2 王洪翠;基于負(fù)載分配原理的并聯(lián)軸承混合支承理論分析與仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號：2588566