大型低速重載滑動軸承作為重型機械設備的關鍵部件,具有承載力大、摩擦功耗小、耐沖擊、抗振動等優(yōu)點,能長期在嚴峻的環(huán)境中工作,例如海洋平臺起重機的回轉支承。對于大型重載滑動軸承而言,由于軸承無法生成完整的潤滑油膜或是最小油膜厚度過薄,從而導致軸承與軸頸接觸面之間存在干摩擦,半干摩擦、邊界潤滑等現(xiàn)象,造成軸承的磨損,因此對軸承的接觸問題進行分析十分必要。本文針對接觸問題,提出了基于反求的大型低速重載滑動軸承的正向設計,目的在于提升軸承的綜合性能和壽命,主要的研究內容如下:首先,通過對軸承的接觸狀態(tài)進行了詳細地介紹和分析,建立了關于接觸問題的反求思維流程。在這個流程中,主要涉及到赫茲接觸理論、流體動壓潤滑原理以及彈流潤滑等基本原理和方程,目的是為了得到主要接觸形式及其承載能力。然后基于理論帶入實例進行計算和分析,以海洋平臺起重機的回轉支承為例,通過ANSYS建立模型進行計算得到實際工況下的最大接觸應力和應變值以及應力、應變分布情況。通過MATLAB數(shù)值計算得到流體動壓潤滑下的油膜壓力和油膜厚度值,同時分析了寬徑比、偏心率、轉速等各因素對滑動軸承的影響規(guī)律,為優(yōu)化提供依據(jù)。在反求的基礎上,對滑動... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術路線圖

9圖 2-1 大型低速重載滑動軸承反求思維流程ure 2-1 Reverse of large low-speed heavy-duty journal bearings pr下的赫茲接觸分析動軸承的接觸算法有很多，比如說在工程實際中長期以軸承的 P 小于許用[P]，即軸承表面單位投影面積上的值，或是 PV 值小于許用[PV]值，V 為軸承的旋轉線速理論，即根據(jù)兩零件接觸面的所允許的磨損量來確定磨分布，從而計算出零件的磨損壽命。然而在實際過程中低、重載等特性，上述所說的接觸計算方法會導致較大師設計手冊》[53]，滑動軸承接觸屬于彈性接觸，可以使的接觸壓力，從而判斷軸承是否可以達到其接觸強度條

在分析彈性接觸中兩接觸物體表面上產(chǎn)生的接觸應力以及變形情況：接觸面積的尺寸要比受載物體的曲率半徑小很多；載荷與接觸表面相互垂直，不考慮接觸表面產(chǎn)生的切向應力；物體接觸表面需是光滑連續(xù)的情況，接觸體之間不存在摩擦力；接觸物體間產(chǎn)生的變形處于接觸體材料的彈性變形階段，應力與應律，屬于線性關系。上述條件，可以將赫茲理論應用到工程實際問題中，求解出彈性接觸狀態(tài)下接觸面上所產(chǎn)生的局部應力與變形分布情況。對于滑動軸，屬于圓柱與圓柱之間的沿素線接觸，線接觸模型如圖 2-2，軸線平r、R 的兩個圓柱體，F(xiàn) 是法向載荷，在圓柱體表面施加載荷 F 時會成微小的接觸面，接觸面是一個寬為 2b，長為 B 的帶狀域，接觸域內分布呈橢圓形。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]低速重載動壓油膜軸承的油膜流場分析[J]. 朱琳,黃慶學.  山西冶金. 2010(03)
[2]接觸摩擦問題的擴展有限元數(shù)值模擬方法[J]. 董玉文,任青文,蘇琴.  長江科學院院報. 2009(05)
[3]采用通用膜厚方程的動壓徑向軸承形狀優(yōu)化[J]. 龐曉平,陳進,王家序.  西安交通大學學報. 2009(01)
[4]基于Matlab的汽輪機流體動壓滑動軸承的優(yōu)化設計[J]. 張毅.  軸承. 2009(01)
[5]低速重載軸承的有限元分析及研究[J]. 王興東,董元龍,劉源泂.  武漢科技大學學報(自然科學版). 2008(01)
[6]計入軸瓦彈性變形的滑動軸承潤滑分析的快速近似算法[J]. 何芝仙,桂長林.  潤滑與密封. 2007(05)
[7]油膜軸承在冷軋薄板機組上的應用[J]. 楊匯榮,申福昌.  太原科技大學學報. 2006(S1)
[8]PTFE鋼基銅塑自潤滑復合材料的加工工藝優(yōu)化與性能研究[J]. 駱志高,周士沖,陳坤,陳磊.  礦山機械. 2006(04)
[9]彈流潤滑問題求解軟件框架的構建[J]. 耿海鵬,戚社苗,郭海剛,虞烈.  潤滑與密封. 2006(02)
[10]流體動壓滑動軸承優(yōu)化設計[J]. 劉寶興,周大元.  機械工程師. 2005(05)

博士論文
[1]三維彈性體移動接觸問題的邊界元法研究[D]. 劉永健.清華大學 2003

碩士論文
[1]重載低速滑動軸承潤滑機理及應用研究[D]. 劉俊波.山東大學 2016
[2]塑料合金軸承材料的摩擦學性能研究[D]. 周小雪.天津大學 2016
[3]動壓滑動軸承設計分析及計算軟件開發(fā)[D]. 周孟龍.天津大學 2014
[4]超大型起重機滑動式回轉支承接觸力均衡研究[D]. 李淞峰.大連交通大學 2013
[5]基于反求的動壓滑動軸承形狀優(yōu)化設計[D]. 牛坤.重慶大學 2013
[6]基于ANSYS的起重機回轉支承接觸問題的有限元分析[D]. 汪洋.西南交通大學 2011
[7]滑動軸承潤滑特性數(shù)值分析及優(yōu)化設計研究[D]. 王鳳斌.浙江大學 2011



本文編號：3233371