本文關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承外圈熱誤差分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：滾動(dòng)軸承作為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的重要支撐件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,載荷性能良好、替換性強(qiáng)等特點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,軸承組件(內(nèi)外圈、滾珠、保持架以及密封圈等)間相互摩擦生熱,以及潤(rùn)滑油攪拌熱等,導(dǎo)致軸承各組件溫度升高,形狀尺寸發(fā)生變化,從而影響軸承的精度和壽命。針對(duì)滾動(dòng)軸承的受熱變形這個(gè)現(xiàn)象,根據(jù)相關(guān)知識(shí),建立軸承外圈的合理溫度場(chǎng)模型,分析軸承的傳熱方式,探究其形狀的改變量。本文針對(duì)滾動(dòng)軸承外圈的熱誤差研究的主要內(nèi)容:(1)簡(jiǎn)單介紹了軸承分析理論和軸承力學(xué)分析模型,采用Hertz彈性接觸理論,分析軸承在靜載作用下,滾道和滾珠在接觸區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,并且推導(dǎo)出了軸承徑向和軸向計(jì)算公式。(2)分析了軸承組件間的接觸模型類型,推導(dǎo)出了摩擦力矩導(dǎo)致的熱量損失計(jì)算公式。對(duì)軸承外圈的溫度場(chǎng)進(jìn)行了建模分析,通過(guò)分離變量法,結(jié)合貝塞爾函數(shù)的求解,得到了軸承外圈溫度場(chǎng)的精確解。(3)通過(guò)分析軸承系統(tǒng)中的不同形式的熱傳遞,推導(dǎo)出軸承組件的熱阻抗模型,建立了軸承系統(tǒng)溫度節(jié)點(diǎn)熱阻抗網(wǎng)絡(luò)方程,從而對(duì)軸承外圈的節(jié)點(diǎn)溫度進(jìn)行求解。(4)通過(guò)仿真軟件ANSYS Workbench,對(duì)軸承外圈的溫升特點(diǎn)進(jìn)行了仿真分析,在在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,以深溝球軸承61816和角接觸球軸承7024C為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,測(cè)得外圈溫升數(shù)據(jù)和應(yīng)變量,對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論。通過(guò)上述研究得到,深溝球軸承61816在輕載中低速工況條件下,在徑向載荷一定時(shí),軸承外圈溫升隨著轉(zhuǎn)速的增大,溫升持續(xù)增大,并呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系;而角接觸球軸承7024C,在重載中高速階段,徑向載荷一定時(shí),軸承外圈溫升并不是隨著轉(zhuǎn)速的增大而持續(xù)增大,在徑向載荷力大于600N,轉(zhuǎn)速大于在4500r/min時(shí),外圈溫升將會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。通過(guò)彈性熱應(yīng)力理論,在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果,理論得出的熱誤差比試驗(yàn)要小,差值控制在(10~60)-10~6。
【關(guān)鍵詞】：滾動(dòng)軸承外圈 數(shù)學(xué)建模 有限元仿真 熱誤差分析
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH133.33
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• abstract7-14
• 1 引言14-18
• 1.1 背景14
• 1.2 滾動(dòng)軸承熱誤差發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 2 滾動(dòng)軸承的靜載基礎(chǔ)分析18-25
• 2.1 滾動(dòng)軸承的經(jīng)典理論介紹18-19
• 2.1.1 Hertz彈性理論模型18-19
• 2.1.2 剛性套圈假設(shè)理論19
• 2.1.3 套圈控制理論19
• 2.1.4 彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論19
• 2.2 Hertz接觸理論19-22
• 2.3 線接觸22-23
• 2.4 軸承徑向位移和軸向位移23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 滾動(dòng)軸承外圈溫度場(chǎng)分析25-32
• 3.1 滾動(dòng)軸承的摩擦介紹25-26
• 3.1.1 接觸變形導(dǎo)致的摩擦25
• 3.1.2 彈性滯后導(dǎo)致的摩擦25
• 3.1.3 微觀滑動(dòng)摩擦25-26
• 3.2 軸承的摩擦生熱分析26-27
• 3.2.1 摩擦力矩計(jì)算公式26-27
• 3.3 軸承外圈溫度場(chǎng)建模分析27-31
• 3.3.1 軸承外圈溫度場(chǎng)理論建模27-29
• 3.3.2 軸承外圈溫度場(chǎng)的求解29-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 4 滾動(dòng)軸承的熱特性分析32-40
• 4.1 概述32-33
• 4.2 熱傳遞分析33-34
• 4.2.1 熱傳導(dǎo)33
• 4.2.2 熱對(duì)流33-34
• 4.3 軸承系統(tǒng)的傳熱分析34-38
• 4.3.1 熱阻分析法35-38
• 4.3.2 有限差分法38
• 4.4 軸承系統(tǒng)熱阻法溫度場(chǎng)求解38-39
• 4.5 本章小結(jié)39-40
• 5 滾動(dòng)軸承的熱變形仿真研究40-62
• 5.1 熱變形理論基礎(chǔ)40-43
• 5.1.1 熱應(yīng)力40-41
• 5.1.2 熱彈性力學(xué)的基本方程41-43
• 5.2 軸承外圈的仿真研究43-51
• 5.2.1 球軸承模型的創(chuàng)建43-44
• 5.2.2 材料屬性設(shè)置44
• 5.2.3 球軸承的網(wǎng)格劃分44-47
• 5.2.4 仿真結(jié)果分析47-51
• 5.3 實(shí)驗(yàn)分析51-61
• 5.3.1 試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介51
• 5.3.2 軸承外圈溫升實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析51-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 6 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 全文總結(jié)62-63
• 6.2 不足與展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 作者簡(jiǎn)介67

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  本文關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承外圈熱誤差分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：323926