本文關(guān)鍵詞：空間角接觸球軸承的預(yù)緊載荷演化機理研究

  更多相關(guān)文章： 角接觸球軸承 預(yù)緊載荷 靜力學分析 多因素 耦合作用 演化機理

【摘要】：為了滿足太空環(huán)境中在軌服務(wù)的需求,航天機構(gòu)不僅僅需要克服惡劣的太空環(huán)境,還要保證機構(gòu)服務(wù)運行的高質(zhì)量,同時,又必須考慮其在軌維修維護的難度,故需要提高航天機構(gòu)的可靠性。滾動軸承作為一種精密支承元件,預(yù)緊技術(shù)直接決定著軸承的剛度、旋轉(zhuǎn)精度及壽命,同時也影響著轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的運行可靠性,乃至整個機構(gòu)的工作可靠性。因此,滾動軸承預(yù)緊載荷的演化對軸承、轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)及其所在機構(gòu)的工作運行狀態(tài)有著非常重要的意義。為研究滾動軸承在太空環(huán)境中預(yù)緊載荷的演化趨勢,本文主要以角接觸球軸承為例,分析交變溫度、負載條件、配合關(guān)系、磨損因素和擰緊條件等多種因素耦合作用下預(yù)緊載荷的變化規(guī)律,開展了如下研究工作:1)滾動軸承靜力學分析:建立含預(yù)緊載荷的滾動軸承靜力學數(shù)學模型,并考慮交變溫度、工作載荷、裝配方式和磨損量的作用,求解滾動軸承靜力學方程得到預(yù)緊載荷;2)單個軸承的預(yù)緊載荷變化分析:利用所建立的滾動軸承靜力學模型,分析交變溫度、工作載荷、裝配方式和磨損量等因素,單一作用和耦合作用分別對軸承預(yù)緊載荷的影響結(jié)果,并以角接觸球軸承為例進行了數(shù)值模擬;3)轉(zhuǎn)動軸—軸承系統(tǒng)力學分析:利用轉(zhuǎn)動軸—軸承系統(tǒng)的力學作用關(guān)系,建立擰緊力矩、過盈裝配與初始預(yù)緊載荷的關(guān)系模型,分析了擰緊力矩和過盈裝配的耦合作用對初始預(yù)緊載荷的影響,并以角接觸球軸承為例進行了數(shù)值模擬;4)轉(zhuǎn)動軸—軸承系統(tǒng)的預(yù)緊載荷測試實驗:根據(jù)轉(zhuǎn)動軸—軸承系統(tǒng)的模型特點,設(shè)計一套轉(zhuǎn)動軸—軸承系統(tǒng),利用單維力傳感器采集初始施加的預(yù)緊載荷,對比數(shù)值模擬的結(jié)果,驗證分析擰緊力矩和過盈裝配的耦合作用與初始預(yù)緊載荷的關(guān)系。本文通過交變溫度、工作載荷、配合方式、磨損量以及擰緊力矩對角接觸球軸承的預(yù)緊載荷耦合作用分析,揭示了各個影響因素對預(yù)緊載荷的影響關(guān)系,并確定了各因素的影響比重。為確定預(yù)緊載荷的演化趨勢提供了借鑒依據(jù),為預(yù)緊載荷的施加大小提供了合適的參考。
【關(guān)鍵詞】：角接觸球軸承 預(yù)緊載荷 靜力學分析 多因素 耦合作用 演化機理
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 引言11
• 1.2 研究背景11-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 空間機械臂13-14
• 1.3.2 滾動軸承理論14-15
• 1.3.3 滾動軸承預(yù)緊載荷15-17
• 1.4 課題來源17
• 1.5 研究意義和目的17
• 1.6 論文研究內(nèi)容17-20
• 第2章 角接觸球軸承接觸理論20-28
• 2.1 符號表20-21
• 2.2 引言21-22
• 2.3 角接觸球軸承的幾何學22-25
• 2.3.1 角接觸球軸承的結(jié)構(gòu)22
• 2.3.2 接觸角和游隙22-23
• 2.3.3 角接觸球軸承的曲率計算23-25
• 2.4 角接觸球軸承基礎(chǔ)理論25-27
• 2.4.1 Hertz理論25-27
• 2.4.2 剛性假設(shè)理論27
• 2.4.3 外溝道控制理論27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于靜力學的角接觸球軸承預(yù)緊模型28-38
• 3.1 符號表28-29
• 3.2 引言29
• 3.3 角接觸球軸承的靜力學分析29-32
• 3.3.1 軸向、徑向和力矩聯(lián)合載荷29-30
• 3.3.2 滾動軸承滾珠的受力分析30-31
• 3.3.3 滾動軸承內(nèi)圈的受力分析31-32
• 3.4 基于靜力學的預(yù)緊載荷計算32-33
• 3.5 實例計算33-37
• 3.5.1 71807C型角接觸球軸承的介紹33
• 3.5.2 角接觸球軸承工作環(huán)境33-34
• 3.5.3 數(shù)值算例34-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第4章 服役條件對預(yù)緊影響分析38-51
• 4.1 符號表38-40
• 4.2 引言40
• 4.3 服役條件對滾動軸承靜力學模型的影響40-41
• 4.4 外載荷對軸承預(yù)緊載荷的影響41-43
• 4.4.1 考慮外載荷的軸承預(yù)緊模型41
• 4.4.2 外載荷對軸向預(yù)緊的影響41-43
• 4.5 磨損狀況對軸承預(yù)緊載荷的影響43-45
• 4.5.1 考慮磨損的軸承模型43-44
• 4.5.2 磨損對軸向預(yù)緊的影響44-45
• 4.6 裝配條件對軸承預(yù)緊載荷的影響45-47
• 4.6.1 考慮裝配因素的軸承模型45-46
• 4.6.2 裝配因素對軸向預(yù)緊的影響46-47
• 4.7 交變溫度對軸承預(yù)緊載荷的影響47-50
• 4.7.1 軸承的溫度場分布簡介47-48
• 4.7.2 溫差對工作軸承的影響48-49
• 4.7.3 考慮環(huán)境溫度的軸承模型49
• 4.7.4 環(huán)境溫度對軸向預(yù)緊的影響49-50
• 4.8 本章小結(jié)50-51
• 第5章 多因素耦合作用軸承預(yù)緊載荷分析51-63
• 5.1 符號表51
• 5.2 引言51
• 5.3 雙因素耦合作用預(yù)緊載荷分析51-57
• 5.3.1 交變溫度—裝配耦合分析51-52
• 5.3.2 交變溫度—磨損耦合分析52-53
• 5.3.3 交變溫度—載荷耦合分析53-54
• 5.3.4 裝配—載荷耦合分析54-55
• 5.3.5 裝配—磨損耦合分析55-56
• 5.3.6 載荷-磨損耦合分析56
• 5.3.7 雙因素耦合作用小結(jié)56-57
• 5.4 三因素耦合作用預(yù)緊載荷分析57-61
• 5.4.1 磨損—交變溫度—裝配耦合分析57-58
• 5.4.2 載荷—交變溫度—裝配耦合分析58-59
• 5.4.3 載荷—磨損—裝配耦合分析59-60
• 5.4.4 載荷—磨損—交變溫度耦合分析60-61
• 5.4.5 三因素耦合作用小結(jié)61
• 5.5 本章小結(jié)61-63
• 第6章 擰緊力矩與裝配條件耦合影響初始預(yù)緊載荷63-71
• 6.1 符號表63-64
• 6.2 引言64
• 6.3 轉(zhuǎn)動軸—軸承系統(tǒng)力學模型64-68
• 6.3.1 轉(zhuǎn)動軸—軸承系統(tǒng)模型簡介64-65
• 6.3.2 軸向力學模型65-68
• 6.4 數(shù)值計算及結(jié)果分析68-70
• 6.5 本章小結(jié)70-71
• 第7章 軸系預(yù)緊載荷檢測實驗71-79
• 7.1 引言71
• 7.2 實驗檢測系統(tǒng)71-74
• 7.2.1 實驗檢測儀器71-73
• 7.2.2 實驗檢測原理73
• 7.2.3 過盈配合量的確定73-74
• 7.2.4 實驗檢測平臺74
• 7.3 實驗結(jié)果74-75
• 7.4 結(jié)果分析75-78
• 7.5 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-81
• 參考文獻81-85
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果85-86
• 致謝86-87
• 作者簡介87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 姜韶峰,劉正士,楊孟祥;角接觸球軸承的預(yù)緊技術(shù)[J];軸承;2003年03期

2 吳云鵬,張文平,孫立紅;滾動軸承力學模型的研究及其發(fā)展趨勢[J];軸承;2004年07期

3 王兆耀;;軍事航天技術(shù)及其發(fā)展[J];航天器工程;2008年01期

4 周子超;王伊卿;吳文武;洪軍;;機床主軸軸承熱誘導預(yù)緊力及剛度計算與實驗研究[J];西安交通大學學報;2015年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 聞凌峰;真空環(huán)境中固體潤滑軸承損傷機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

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本文編號：932978