剖分式滾滑軸承的熱—結(jié)構(gòu)耦合分析
發(fā)布時(shí)間:2024-03-08 18:16
剖分式滾滑軸承是將整體式滾滑軸承的內(nèi)圈和外圈剖開后通過螺栓連接而形成的一種新型軸承。剖分式滾滑軸承可以使軸承的更換變得更加便捷,尤其是在更換軸承非常困難的部位,因此剖分式滾滑軸承有一定的現(xiàn)實(shí)需求。軸承在運(yùn)行時(shí)內(nèi)部摩擦、滾壓和碰撞等都會(huì)伴隨熱量的產(chǎn)生,當(dāng)熱量聚集到一定程度時(shí)會(huì)導(dǎo)致軸承溫度過高而使軸承失效。為了了解剖分式滾滑軸承穩(wěn)態(tài)工況時(shí)的溫度場(chǎng)及熱載荷對(duì)軸承應(yīng)力和變形的影響,本文以剖分式滾滑軸承為研究對(duì)象展開穩(wěn)態(tài)熱分析,研究工作主要包括如下四部分:1)運(yùn)用ABAQUS有限元仿真軟件對(duì)剖分式滾滑軸承進(jìn)行了靜力學(xué)仿真分析。通過仿真得到了剖分式滾滑軸承在一定靜載荷下的接觸應(yīng)力和接觸變形的大小,為本文后續(xù)進(jìn)行剖分式滾滑軸承熱-結(jié)構(gòu)耦合分析奠定了基礎(chǔ)。2)借助Palmgren軸承發(fā)熱量計(jì)算公式建立了剖分式滾滑軸承的發(fā)熱量計(jì)算模型,借此模型通過熱網(wǎng)絡(luò)法建立了剖分式滾滑軸承的熱網(wǎng)絡(luò)方程,通過此方程求得了一定載荷和轉(zhuǎn)速條件下剖分式滾滑軸承穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng),以及載荷和轉(zhuǎn)速對(duì)軸承溫度的影響。結(jié)果顯示:剖分式滾滑軸承溫度從高到低依次為:外圈滾道、外圈、滑塊、滾子、內(nèi)圈滾道和內(nèi)圈;剖分式滾滑軸承溫度隨載荷呈線性增加;...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 課題研究的來源
1.2 課題研究的目的和意義
1.3 軸承的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 軸承的摩擦熱計(jì)算研究
1.3.2 軸承的傳熱方式研究
1.3.3 軸承熱分析方法的研究
1.3.4 滾滑軸承的研究
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 軸承的接觸理論與靜力學(xué)分析
2.1 軸承接觸問題的基本理論
2.1.1 赫茲彈性接觸理論的基本假設(shè)
2.1.2 線接觸的計(jì)算公式
2.1.3 接觸變形計(jì)算
2.1.4 接觸剛度計(jì)算
2.2 有限元分析工具ABAQUS的簡(jiǎn)介
2.2.1 ABAQUS軟件的簡(jiǎn)介
2.2.2 ABAQUS的有限元分析步驟
2.3 剖分式滾滑軸承靜力學(xué)分析
2.3.1 幾何模型的建立
2.3.2 材料屬性的定義
2.3.3 接觸的設(shè)置
2.3.4 網(wǎng)格的劃分
2.3.5 分析步、邊界條件和載荷的添加
2.4 靜力學(xué)求解及結(jié)果的分析
2.4.1 剖分式滾滑軸承整體靜力學(xué)分析
2.4.2 剖分式滾滑軸承內(nèi)圈及外圈靜力學(xué)分析
2.4.3 剖分式滾滑軸承滾子及滑塊靜力學(xué)分析
2.4.4 剖分式滾滑軸承緊固套圈及螺栓靜力學(xué)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于熱網(wǎng)絡(luò)法的剖分式滾滑軸承穩(wěn)態(tài)熱分析
3.1 軸承發(fā)熱量研究
3.1.1 近似的發(fā)熱量計(jì)算模型
3.1.2 Pamgren發(fā)熱量計(jì)算模型
3.1.3 Astridge發(fā)熱量計(jì)算模型
3.1.4 SKF發(fā)熱量計(jì)算模型
3.1.5 剖分式滾滑軸承發(fā)熱量計(jì)算模型
3.2 軸承對(duì)流換熱系數(shù)研究
3.2.1 對(duì)流換熱系數(shù)的描述
3.2.2 對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算模型
3.3 熱阻的計(jì)算分析研究
3.3.1 導(dǎo)熱熱阻的計(jì)算模型
3.3.2 對(duì)流熱阻的計(jì)算模型
3.3.3 剖分式滾滑軸承系統(tǒng)的熱阻計(jì)算
3.4 剖分式滾滑軸承熱網(wǎng)絡(luò)圖及熱平衡方程的建立與求解
3.4.1 熱網(wǎng)絡(luò)圖的建立
3.4.2 熱網(wǎng)絡(luò)方程的建立
3.4.3 穩(wěn)態(tài)熱平衡方程組的求解
3.5 剖分式滾滑軸承穩(wěn)態(tài)溫度特性分析
3.5.1 軸承轉(zhuǎn)速對(duì)溫度特性的影響
3.5.2 軸承載荷對(duì)溫度特性的影響
3.6 本章小節(jié)
第四章 基于有限元法的剖分式滾滑軸承穩(wěn)態(tài)熱分析
4.1 結(jié)構(gòu)熱分析概論
4.1.1 傳熱方式
4.1.2 熱分析有限元法基本原理
4.1.3 熱分析中的載荷和邊界條件
4.2 有限元模型的建立
4.2.1 接觸對(duì)的建立
4.2.2 網(wǎng)格劃分
4.2.3 熱載荷及邊界條件的添加
4.3 結(jié)果分析
4.4 熱網(wǎng)格法和有限元法的結(jié)果對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
第五章 剖分式滾滑軸承的熱—結(jié)構(gòu)耦合分析
5.1 熱—結(jié)構(gòu)耦合基本理論
5.1.1 熱應(yīng)力問題中的物理方程
5.1.2 虛功原理
5.1.3 有限元分列式
5.1.4 熱—結(jié)構(gòu)耦合分類
5.2 邊界條件及載荷的添加
5.3 熱—結(jié)構(gòu)耦合結(jié)構(gòu)仿真分析
5.3.1 剖分式滾滑軸承整體對(duì)比分析
5.3.2 剖分式滾滑軸承外圈對(duì)比分析
5.3.3 剖分式滾滑軸承內(nèi)圈對(duì)比分析
5.3.4 剖分式滾滑軸承滾子對(duì)比分析
5.3.5 剖分式滾滑軸承滑塊對(duì)比分析
5.3.6 剖分式滾滑軸承緊固套圈對(duì)比分析
5.3.7 剖分式滾滑軸承螺栓對(duì)比分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號(hào):3922196
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 課題研究的來源
1.2 課題研究的目的和意義
1.3 軸承的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 軸承的摩擦熱計(jì)算研究
1.3.2 軸承的傳熱方式研究
1.3.3 軸承熱分析方法的研究
1.3.4 滾滑軸承的研究
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 軸承的接觸理論與靜力學(xué)分析
2.1 軸承接觸問題的基本理論
2.1.1 赫茲彈性接觸理論的基本假設(shè)
2.1.2 線接觸的計(jì)算公式
2.1.3 接觸變形計(jì)算
2.1.4 接觸剛度計(jì)算
2.2 有限元分析工具ABAQUS的簡(jiǎn)介
2.2.1 ABAQUS軟件的簡(jiǎn)介
2.2.2 ABAQUS的有限元分析步驟
2.3 剖分式滾滑軸承靜力學(xué)分析
2.3.1 幾何模型的建立
2.3.2 材料屬性的定義
2.3.3 接觸的設(shè)置
2.3.4 網(wǎng)格的劃分
2.3.5 分析步、邊界條件和載荷的添加
2.4 靜力學(xué)求解及結(jié)果的分析
2.4.1 剖分式滾滑軸承整體靜力學(xué)分析
2.4.2 剖分式滾滑軸承內(nèi)圈及外圈靜力學(xué)分析
2.4.3 剖分式滾滑軸承滾子及滑塊靜力學(xué)分析
2.4.4 剖分式滾滑軸承緊固套圈及螺栓靜力學(xué)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于熱網(wǎng)絡(luò)法的剖分式滾滑軸承穩(wěn)態(tài)熱分析
3.1 軸承發(fā)熱量研究
3.1.1 近似的發(fā)熱量計(jì)算模型
3.1.2 Pamgren發(fā)熱量計(jì)算模型
3.1.3 Astridge發(fā)熱量計(jì)算模型
3.1.4 SKF發(fā)熱量計(jì)算模型
3.1.5 剖分式滾滑軸承發(fā)熱量計(jì)算模型
3.2 軸承對(duì)流換熱系數(shù)研究
3.2.1 對(duì)流換熱系數(shù)的描述
3.2.2 對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算模型
3.3 熱阻的計(jì)算分析研究
3.3.1 導(dǎo)熱熱阻的計(jì)算模型
3.3.2 對(duì)流熱阻的計(jì)算模型
3.3.3 剖分式滾滑軸承系統(tǒng)的熱阻計(jì)算
3.4 剖分式滾滑軸承熱網(wǎng)絡(luò)圖及熱平衡方程的建立與求解
3.4.1 熱網(wǎng)絡(luò)圖的建立
3.4.2 熱網(wǎng)絡(luò)方程的建立
3.4.3 穩(wěn)態(tài)熱平衡方程組的求解
3.5 剖分式滾滑軸承穩(wěn)態(tài)溫度特性分析
3.5.1 軸承轉(zhuǎn)速對(duì)溫度特性的影響
3.5.2 軸承載荷對(duì)溫度特性的影響
3.6 本章小節(jié)
第四章 基于有限元法的剖分式滾滑軸承穩(wěn)態(tài)熱分析
4.1 結(jié)構(gòu)熱分析概論
4.1.1 傳熱方式
4.1.2 熱分析有限元法基本原理
4.1.3 熱分析中的載荷和邊界條件
4.2 有限元模型的建立
4.2.1 接觸對(duì)的建立
4.2.2 網(wǎng)格劃分
4.2.3 熱載荷及邊界條件的添加
4.3 結(jié)果分析
4.4 熱網(wǎng)格法和有限元法的結(jié)果對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
第五章 剖分式滾滑軸承的熱—結(jié)構(gòu)耦合分析
5.1 熱—結(jié)構(gòu)耦合基本理論
5.1.1 熱應(yīng)力問題中的物理方程
5.1.2 虛功原理
5.1.3 有限元分列式
5.1.4 熱—結(jié)構(gòu)耦合分類
5.2 邊界條件及載荷的添加
5.3 熱—結(jié)構(gòu)耦合結(jié)構(gòu)仿真分析
5.3.1 剖分式滾滑軸承整體對(duì)比分析
5.3.2 剖分式滾滑軸承外圈對(duì)比分析
5.3.3 剖分式滾滑軸承內(nèi)圈對(duì)比分析
5.3.4 剖分式滾滑軸承滾子對(duì)比分析
5.3.5 剖分式滾滑軸承滑塊對(duì)比分析
5.3.6 剖分式滾滑軸承緊固套圈對(duì)比分析
5.3.7 剖分式滾滑軸承螺栓對(duì)比分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號(hào):3922196
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