本文關(guān)鍵詞：大型挖泥船用回轉(zhuǎn)支承軸承性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，，越來越多的機械工程師投入大量精力研發(fā)和改善海洋類機械設(shè)備，以大型海洋起重設(shè)備的發(fā)展最為迅速，尤其是回轉(zhuǎn)型起重機械。作為回轉(zhuǎn)起重機械中最為重要的基礎(chǔ)構(gòu)件——回轉(zhuǎn)支承裝置越來越受到重視，對其大型化的要求也越來越多�；剞D(zhuǎn)支承裝置是連接設(shè)備基座與回轉(zhuǎn)體，完成設(shè)備回轉(zhuǎn)運動的構(gòu)件，主要承擔(dān)起重機的工作負(fù)荷與自重。在大型的回轉(zhuǎn)支承軸承設(shè)計中，如果設(shè)計不合理，極易出現(xiàn)機械故障，不僅修理繁雜，消耗費用大，還會造成長時間的非正常停機，嚴(yán)重影響工程進(jìn)度；另一方面，也會導(dǎo)致吊機的日常維護(hù)工作繁重，存在安全隱患。所以，針對大型回轉(zhuǎn)支承軸承的性能進(jìn)行研究，用于指導(dǎo)設(shè)計和生產(chǎn)，保證大型涉海起重機的施工安全、提高工程效率和經(jīng)濟效益，具有重要的意義。 通過調(diào)研，常規(guī)三排滾柱回轉(zhuǎn)支承軸承多為5m以內(nèi)的小型軸承。本文基于舟山海川船舶機械有限公司生產(chǎn)的30m3大型挖泥船疏浚起重機，對該設(shè)備的超大型回轉(zhuǎn)支承軸承（單排圓錐回轉(zhuǎn)支承）進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其制造加工、結(jié)構(gòu)性能和工作狀況均存在不足，決定對其進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計與改造。實現(xiàn)在超10m直徑的起重機回轉(zhuǎn)支承軸承上，首次使用三排滾柱型（13系列）軸承結(jié)構(gòu)的目的�？朔瓎闻艥L柱軸承曲面加工復(fù)雜、制造精度高、安裝結(jié)構(gòu)繁瑣和海洋防腐性能差等一系列缺陷，為回轉(zhuǎn)支承行業(yè)發(fā)展做出自己的努力。 基于海川公司起重機回轉(zhuǎn)支承軸承的結(jié)構(gòu)性能研究：該起重設(shè)備需要的回轉(zhuǎn)支承直徑10.01m，機械載荷大（30m3挖泥量/極限載荷500T）、工作環(huán)境差、腐蝕性強、維護(hù)難度大；在原有安裝尺寸基礎(chǔ)上，設(shè)計出13系列大型回轉(zhuǎn)支承軸承；并對設(shè)計零件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，進(jìn)行MATLAB優(yōu)化設(shè)計，得到最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸；然后以該數(shù)學(xué)模型下的最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行CAD(Solid works)三維建模；通過ANSYS Workbench分析平臺，對最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸模型進(jìn)行有限元分析，得出該零件的受載云圖和形變，結(jié)果均在許用范圍內(nèi)。證明該設(shè)計和優(yōu)化方法的準(zhǔn)確合理性，實現(xiàn)改造的目的。 通過本次項目改造，最終完成30m3大型挖泥船疏浚起重機回轉(zhuǎn)支承改造工作，設(shè)計的大型三排滾柱回轉(zhuǎn)支承軸承滿足結(jié)構(gòu)和工況等要求，也證明了設(shè)計方法、數(shù)學(xué)模型和軸承性能分析結(jié)果的正確可靠性。
【關(guān)鍵詞】：大型回轉(zhuǎn)支承 回轉(zhuǎn)支承軸承 MATLAB優(yōu)化 ANSYS有限元分析
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U674.31
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 課題研究的目的及意義13-15
• 1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 回轉(zhuǎn)支承的主要分類16-17
• 1.4 本章總結(jié)17-18
• 第二章 回轉(zhuǎn)支承行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)18-22
• 2.1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)18-19
• 2.2 參數(shù)選定19
• 2.3 方法論證19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-22
• 第三章 軸承選型計算22-27
• 3.1 單排球式和交叉滾柱式22-24
• 3.2 三排滾柱式24-26
• 3.3 本章總結(jié)26-27
• 第四章 三排滾柱軸承設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析27-39
• 4.1 原始主要性能與技術(shù)參數(shù)27
• 4.2 回轉(zhuǎn)支承裝置計算27-35
• 4.2.1 回轉(zhuǎn)支承的裝置的計算載荷27-29
• 4.2.2 動載荷29-30
• 4.2.3 計算載荷30-35
• 4.3 結(jié)構(gòu)方案分析35-36
• 4.4 齒輪計算36-37
• 4.5 本章總結(jié)37-39
• 第五章 建立數(shù)學(xué)模型與有限元分析39-68
• 5.1 MATLAB 概述39-40
• 5.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法40-41
• 5.3 數(shù)學(xué)模型建立41-46
• 5.3.1 建模流程42-43
• 5.3.2 確定并建立目標(biāo)函數(shù)43-45
• 5.3.3 約束函數(shù)的確定45-46
• 5.4 MATLAB 優(yōu)化設(shè)計46-48
• 5.4.1 求解數(shù)學(xué)模型46-48
• 5.4.2 分析數(shù)學(xué)模型48
• 5.4.3 檢驗數(shù)學(xué)模型48
• 5.5 有限元方法48-67
• 5.5.1 ANSYS 建模分析51-53
• 5.5.2 ANSYS workbench 分析53-55
• 5.5.3 三維建模與導(dǎo)入55
• 5.5.4 CAD 結(jié)構(gòu)導(dǎo)入與 ANSYS 分析55-67
• 5.6 本章總結(jié)67-68
• 第六章 結(jié)論68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 進(jìn)一步工作69
• 6.3 論文總結(jié)69-70
• 附錄 A70-71
• 附錄 B71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：311715