發(fā)布時(shí)間：2023-09-14 05:20

　　陶瓷軸承的研究在我國起步較晚,到目前為止,我國陶瓷軸承在壽命、極限轉(zhuǎn)速、振動(dòng)和溫升等性能方面與發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距,故本課題關(guān)于B7005C混合陶瓷角接觸球軸承的接觸、振動(dòng)、溫度和優(yōu)化四個(gè)方面的研究對(duì)陶瓷軸承使用壽命和極限轉(zhuǎn)速等性能的提高具有重要意義。 本文首先利用赫茲理論計(jì)算了軸承B7005C的接觸應(yīng)力,然后借助有限元分析軟件ANSYS對(duì)其進(jìn)行接觸、振動(dòng)和溫度場(chǎng)三個(gè)方面的分析。在接觸分析中,首先進(jìn)行球與平板的有限元接觸分析,然后將其接觸應(yīng)力解與赫茲接觸應(yīng)力解進(jìn)行比較,結(jié)果表明通過ANSYS能夠比較精確地解決接觸問題。最后對(duì)B7005C在三種不同作用力下的接觸應(yīng)力分別進(jìn)行了有限元分析計(jì)算,并利用赫茲接觸應(yīng)力對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。在振動(dòng)和溫度場(chǎng)分析中,建立了合理的有限元模型,獲得了固有頻率、振型圖和溫度場(chǎng)分布,在優(yōu)化設(shè)計(jì)中,利用ANSYS以內(nèi)外溝曲率半徑系數(shù)為設(shè)計(jì)變量,以最大接觸應(yīng)力為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。 通過對(duì)B7005C三個(gè)方面的分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),分別獲得了其在實(shí)際工況下的應(yīng)力及其分布規(guī)律、變形、固有頻率、振型、溫度狀況以及合理的內(nèi)外溝曲率半徑系數(shù),這些研究成果為陶瓷軸承壽命的提高、...

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 概述
    1.2 陶瓷軸承的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)陶瓷軸承研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外陶瓷軸承研究現(xiàn)狀
    1.3 混合陶瓷軸承的有限元分析
        1.3.1 接觸問題分析簡(jiǎn)介
        1.3.2 模態(tài)分析簡(jiǎn)介
        1.3.3 溫度場(chǎng)分析簡(jiǎn)介
    1.4 課題背景和來源
    1.5 論文研究的主要內(nèi)容
第2章 混合陶瓷球軸承接觸分析
    2.1 基于Hertz 理論的接觸計(jì)算
        2.1.1 混合陶瓷角接觸球軸承計(jì)算參數(shù)
        2.1.2 軸向力作用時(shí)的滾珠載荷計(jì)算
        2.1.3 徑向力作用時(shí)的滾珠載荷計(jì)算
        2.1.4 聯(lián)合載荷作用時(shí)的滾珠載荷計(jì)算
        2.1.5 滾珠的接觸分析
    2.2 軸承接觸有限元分析工具ANSYS 簡(jiǎn)介
        2.2.1 本文涉及到的某些ANSYS 技術(shù)特點(diǎn):
        2.2.2 接觸問題求解的參數(shù)設(shè)置
    2.3 滾珠與平板接觸有限元分析
        2.3.1 滾珠與平板的結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料特性
        2.3.2 有限元模型的建立
        2.3.3 結(jié)論
    2.4 混合陶瓷角接觸球軸承的有限元分析
        2.4.1 軸向力作用下的有限元分析
        2.4.2 徑向力作用下的有限元分析
        2.4.3 聯(lián)合載荷作用下的有限元分析
        2.4.4 聯(lián)合載荷并考慮轉(zhuǎn)速作用下的有限元分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 混合陶瓷角接觸球軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.1 ANSYS 優(yōu)化概述
    3.2 ANSYS 優(yōu)化原理和方法
        3.2.1 優(yōu)化原理
        3.2.2 優(yōu)化方法
    3.3 ANSYS 優(yōu)化步驟
    3.4 角接觸球軸承優(yōu)化過程
        3.4.1 參數(shù)化模型的建立
        3.4.2 設(shè)計(jì)變量的確定
        3.4.3 目標(biāo)函數(shù)的確定
        3.4.4 約束條件的確定
        3.4.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型
        3.4.6 優(yōu)化結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 混合陶瓷角接觸球軸承模態(tài)分析
    4.1 混合陶瓷球軸承的振動(dòng)問題
    4.2 陶瓷球軸承模態(tài)分析的意義
    4.3 ANSYS 模態(tài)分析參數(shù)設(shè)置及約束
    4.4 模態(tài)分析結(jié)論
    4.5 本章小結(jié)
第5章 混合陶瓷角接觸球軸承溫度場(chǎng)分析
    5.1 陶瓷軸承溫度場(chǎng)分析的意義
    5.2 ANSYS 熱分析功能簡(jiǎn)介
    5.3 混合陶瓷角接觸球軸承熱分析
        5.3.1 混合陶瓷角接觸球軸承的熱源計(jì)算
        5.3.2 熱分析有限元模型的建立
        5.3.3 混合陶瓷球軸承熱分析結(jié)論
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3846633