軸承是在當代機械設備中有著舉足輕重的地位,它的主要功能是支承旋轉軸或其它運動體,引導轉動或移動運動并承受由軸或者軸上零件傳遞而來的載荷。按運動元件摩擦性質的不同,軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩類。滾動軸承是采用滾動摩擦原理工作的支承件,具有摩擦力小、易于啟動、升速迅速、結構緊湊、“三化”(標準化、系列化、通用化)水平高、適應現(xiàn)代各種機械要求的工作性能和使用壽命以及維護保養(yǎng)簡便等特點。由于軸承所具有的獨特優(yōu)點,它在國內外應用非常廣泛,特別是冶金軋鋼企業(yè),軸承更是普遍使用,因此,很有必要對軸承理論及軸承溫度場和生熱率規(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)對國內某鋼鐵公司油霧潤滑現(xiàn)場應用狀況進行了詳細的調查,根據(jù)調查結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象,對兩種軸承的軸承座及其軸承腔內流域的物理模型進行測繪,并根據(jù)測繪結果運用Pro/E軟件對軸承座和軸承內的流域空間進行實體建模。其次,運用專業(yè)網(wǎng)格劃分軟件Gambit對軸承座和流域實體模型進行網(wǎng)格劃分,并進行符合工況的邊界條件設置。接著,應用Fluent軟件,在軸承轉速及供油霧量保持不變的情況下,先對軸承座進行數(shù)值模擬,然后分別針對軸承滾子發(fā)熱量為10kW/m3、15kW/m3、20kW/m3、25kW/m3、30kW/m3、35kW/m3、40kW/m3、45kW/m3、50kW/m3這10種情況下的軸承內流域溫度場進行數(shù)值模擬。最后,以四列圓柱滾子軸承內流域為研究對象,應用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種情況下的軸承內流域溫度場進行數(shù)值模擬。通過對仿真結果的分析,得到了四列圓柱滾子軸承內流域在兩種供油霧量、10種軸承滾子發(fā)熱量下的溫度場規(guī)律和兩列圓錐滾子止推軸承內流域在10種軸承滾子發(fā)熱量下的溫度場規(guī)律,以及溫度場與滾子發(fā)熱量之間的關系。
【學位單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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 國內外溫度場仿真及計算發(fā)展狀態(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 計算流體力學的基礎數(shù)學模型
        2.4.1 有限體積法
        2.4.2 流體動力學控制方程
        2.4.3 流體域的數(shù)值離散
        2.4.4 流場計算的Simple算法
        2.4.5 流場計算的三維湍流模型
    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商用軟件的結構
        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
    2.9 GAMBIT簡介
    2.10 本課題所用FLUENT軟件應用步驟
第3章 滾動軸承簡介及其溫度來源分析
    3.1 滾動軸承的基本結構
    3.2 滾動軸承的分類
        3.2.1 按滾動軸承結構類型分類
        3.2.2 按滾動軸承尺寸大小分類
    3.3 滾動軸承的熱源分析
        3.3.1 軸承的摩擦
        3.3.2 軸承生熱來源分析
第4章 滾動軸承內流域建模及仿真分析
    4.1 滾動軸承建模及其網(wǎng)格的劃分
    4.2 滾動軸承內部流域建模及其網(wǎng)格的劃分
        4.2.1 滾動軸承流域的實體建模
        4.2.2 滾動軸承流域模型的網(wǎng)格劃分
    4.3 滾動軸承內部流域模型相關參數(shù)的設定及其結果分析
        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相關參數(shù)的設定及其結果分析
        4.3.3 流域模型B相關參數(shù)的設定及其結果分析
        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 增加供油霧量時的滾動軸承生熱率分析
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2856916