軸承是在當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中有著舉足輕重的地位,它的主要功能是支承旋轉(zhuǎn)軸或其它運(yùn)動(dòng)體,引導(dǎo)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)運(yùn)動(dòng)并承受由軸或者軸上零件傳遞而來的載荷。按運(yùn)動(dòng)元件摩擦性質(zhì)的不同,軸承可分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩類。滾動(dòng)軸承是采用滾動(dòng)摩擦原理工作的支承件,具有摩擦力小、易于啟動(dòng)、升速迅速、結(jié)構(gòu)緊湊、“三化”(標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化)水平高、適應(yīng)現(xiàn)代各種機(jī)械要求的工作性能和使用壽命以及維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。由于軸承所具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),它在國內(nèi)外應(yīng)用非常廣泛,特別是冶金軋鋼企業(yè),軸承更是普遍使用,因此,很有必要對(duì)軸承理論及軸承溫度場(chǎng)和生熱率規(guī)律展開深入的研究。本課題就是以此背景下提出的。 首先,本文根據(jù)對(duì)國內(nèi)某鋼鐵公司油霧潤滑現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用狀況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查,根據(jù)調(diào)查結(jié)果以四列圓柱滾子軸承和兩列圓錐滾子止推軸承為研究對(duì)象,對(duì)兩種軸承的軸承座及其軸承腔內(nèi)流域的物理模型進(jìn)行測(cè)繪,并根據(jù)測(cè)繪結(jié)果運(yùn)用Pro/E軟件對(duì)軸承座和軸承內(nèi)的流域空間進(jìn)行實(shí)體建模。其次,運(yùn)用專業(yè)網(wǎng)格劃分軟件Gambit對(duì)軸承座和流域?qū)嶓w模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并進(jìn)行符合工況的邊界條件設(shè)置。接著,應(yīng)用Fluent軟件,在軸承轉(zhuǎn)速及供油霧量保持不變的情況下,先對(duì)軸承座進(jìn)行數(shù)值模擬,然后分別針對(duì)軸承滾子發(fā)熱量為10kW/m3、15kW/m3、20kW/m3、25kW/m3、30kW/m3、35kW/m3、40kW/m3、45kW/m3、50kW/m3這10種情況下的軸承內(nèi)流域溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。最后,以四列圓柱滾子軸承內(nèi)流域?yàn)檠芯繉?duì)象,應(yīng)用Fluent軟件,在增加先前供油霧量并隨后保持不變的情況下,對(duì)軸承滾子發(fā)熱量為10kW/m3、15kW/m3、20kW/m3、25kW/m3、30kW/m3、35kW/m3、40kW/m3、45kW/m3、50kW/m3這10種情況下的軸承內(nèi)流域溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。通過對(duì)仿真結(jié)果的分析,得到了四列圓柱滾子軸承內(nèi)流域在兩種供油霧量、10種軸承滾子發(fā)熱量下的溫度場(chǎng)規(guī)律和兩列圓錐滾子止推軸承內(nèi)流域在10種軸承滾子發(fā)熱量下的溫度場(chǎng)規(guī)律,以及溫度場(chǎng)與滾子發(fā)熱量之間的關(guān)系。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TH133.33;TG333
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景及來源
    1.2 國內(nèi)外溫度場(chǎng)仿真及計(jì)算發(fā)展?fàn)顟B(tài)
    1.3 課題的目的及意義
    1.4 課題研究的方法及途徑
    1.5 本論文的主要工作
第2章 建模與仿真軟件概論
    2.1 Pro/ENGINEER軟件概述
    2.2 Pro/ENGINEER軟件發(fā)展歷史
    2.3 CFD軟件概述
    2.4 計(jì)算流體力學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型
        2.4.1 有限體積法
        2.4.2 流體動(dòng)力學(xué)控制方程
        2.4.3 流體域的數(shù)值離散
        2.4.4 流場(chǎng)計(jì)算的Simple算法
        2.4.5 流場(chǎng)計(jì)算的三維湍流模型
    2.5 流體域建模及其網(wǎng)格的劃分
    2.6 CFD商用軟件的現(xiàn)狀
    2.7 CFD商用軟件的結(jié)構(gòu)
        2.7.1 前處理器
        2.7.2 求解器
        2.7.3 后處理器
    2.8 CFD軟件基本原理及特點(diǎn)
    2.9 GAMBIT簡(jiǎn)介
    2.10 本課題所用FLUENT軟件應(yīng)用步驟
第3章 滾動(dòng)軸承簡(jiǎn)介及其溫度來源分析
    3.1 滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)
    3.2 滾動(dòng)軸承的分類
        3.2.1 按滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)類型分類
        3.2.2 按滾動(dòng)軸承尺寸大小分類
    3.3 滾動(dòng)軸承的熱源分析
        3.3.1 軸承的摩擦
        3.3.2 軸承生熱來源分析
第4章 滾動(dòng)軸承內(nèi)流域建模及仿真分析
    4.1 滾動(dòng)軸承建模及其網(wǎng)格的劃分
    4.2 滾動(dòng)軸承內(nèi)部流域建模及其網(wǎng)格的劃分
        4.2.1 滾動(dòng)軸承流域的實(shí)體建模
        4.2.2 滾動(dòng)軸承流域模型的網(wǎng)格劃分
    4.3 滾動(dòng)軸承內(nèi)部流域模型相關(guān)參數(shù)的設(shè)定及其結(jié)果分析
        4.3.1 四列圓柱滾子軸承的軸承座模型建立與分析
        4.3.2 流域模型A相關(guān)參數(shù)的設(shè)定及其結(jié)果分析
        4.3.3 流域模型B相關(guān)參數(shù)的設(shè)定及其結(jié)果分析
        4.3.4 兩列圓錐滾子止推軸承的軸承座模型建立與分析
    4.4 滾動(dòng)軸承生熱率分析
        4.4.1 圓柱滾子軸承生熱率分析
        4.4.2 圓錐滾子軸承生熱率分析
        4.4.3 增加供油霧量時(shí)的滾動(dòng)軸承生熱率分析
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2856916