高鐵牽引電機因功率大,過載能力強等特點在鐵路干線中廣泛應(yīng)用,然而在實際應(yīng)用中牽引電機軸承保持架疲勞失效的情況時有發(fā)生,嚴重影響了機車的行車安全,引起了相關(guān)部門的高度重視,牽引電機軸承保持架的疲勞失效已成為亟待解決的問題。本文針對某型高鐵牽引電機圓柱滾子軸承保持架的疲勞失效問題進行了分析�？紤]到赫茲接觸以及潤滑等對圓柱滾子軸承內(nèi)部元件之間的相互作用,建立了圓柱滾子軸承的動力學(xué)分析模型。以此為基礎(chǔ),通過解其動力學(xué)微分方程組,研究圓柱滾子軸承在不同載荷工況和結(jié)構(gòu)工況下的動態(tài)響應(yīng)。建立了全滾子和保持架的有限元分析模型,以動力學(xué)分析結(jié)果作為邊界條件,通過顯式動力學(xué)分析方法研究了不同載荷工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)下保持架的應(yīng)力變化規(guī)律,結(jié)果表明:（1）高鐵牽引電機圓柱滾子軸承的轉(zhuǎn)速、徑向載荷、徑向游隙對滾動體與保持架之間的碰撞應(yīng)力有較大的影響。隨著轉(zhuǎn)速、徑向載荷、徑向游隙的增加,保持架最大等效應(yīng)力均增加,導(dǎo)致保持架易發(fā)生疲勞失效。（2）穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)的情況下,保持架與滾子之間的碰撞應(yīng)力在滾子剛進入承載區(qū)時波動較大,隨著滾動體運動逐漸平穩(wěn),保持架碰撞應(yīng)力波動范圍逐漸減小。（3）振動加速度的存在是保持架疲勞失效的主要原... 

【文章來源】：河南科技大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究動向及進展
        1.2.1 滾動軸承分析模型的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 軸承保持架疲勞失效研究現(xiàn)狀
    1.3 研究意義
    1.4 研究內(nèi)容及方法
第2章 圓柱滾子軸承動力學(xué)分析
    2.1 分析思路
    2.2 圓柱滾子軸承坐標(biāo)系
        2.2.1 坐標(biāo)系統(tǒng)及假設(shè)
    2.3 高速圓柱滾子軸承相互作用
        2.3.1 滾子與滾道相互作用
        2.3.2 滾子受力分析
        2.3.3 滾子與滾道間法向接觸力及附加力矩
        2.3.4 滾子與保持架間相互作用
        2.3.5 保持架受力分析
        2.3.6 保持架表面及端面阻力
    2.4 高速圓柱滾子軸承非線性動力學(xué)微分方程組
        2.4.1 滾子動力學(xué)微分方程組
        2.4.2 保持架動力學(xué)微分方程組
        2.4.3 內(nèi)圈動力學(xué)微分方程組
    2.5 圓柱滾子軸承仿真模型的建立與求解
        2.5.1 參數(shù)化模型的建立
        2.5.2 約束及載荷的添加
        2.5.3 結(jié)果后處理
    2.6 本章小結(jié)
第3章 圓柱滾子軸承顯式動力學(xué)分析
    3.1 主要分析流程
    3.2 ABAQUS分析軟件簡介
        3.2.1 ABAQUS中的動力學(xué)介紹
    3.3 保持架的模態(tài)分析
    3.4 圓柱滾子軸承分析模型的建立
        3.4.1 有限元模型的創(chuàng)建
        3.4.2 網(wǎng)格劃分技術(shù)
        3.4.3 有限元模型接觸對的建立
        3.4.4 施加約束以及載荷
        3.4.5 求解設(shè)置
    3.5 不同載荷工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)下的分析結(jié)果
        3.5.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)對保持架受力的影響
        3.5.2 不同轉(zhuǎn)速對保持架受力的影響
        3.5.3 不同徑向力對保持架受力的影響
    3.6 沖擊載荷對保持架受力的影響
    3.7 本章小結(jié)
第4章 圓柱滾子軸承保持架疲勞壽命分析
    4.1 主要分析流程
    4.2 N-Code疲勞分析軟件簡介
    4.3 疲勞的定義和概述
        4.3.1 疲勞的定義
        4.3.2 材料S-N曲線
        4.3.3 平均應(yīng)力修正
        4.3.4 線性疲勞累積損傷理論
        4.3.5 雨流計數(shù)法
        4.3.6 影響疲勞性能分析的因素
    4.4 圓柱滾子軸承保持架的疲勞壽命估計
        4.4.1 導(dǎo)入有限元分析結(jié)果
        4.4.2 材料參數(shù)設(shè)置
        4.4.3 載荷設(shè)置
        4.4.4 求解設(shè)置
    4.5 分析結(jié)果
        4.5.1 不同轉(zhuǎn)速下保持架的疲勞壽命
        4.5.2 不同振動加速度下保持架的疲勞壽命
    4.6 本章小結(jié)
第5章 圓柱滾子軸承保持架疲勞壽命試驗
    5.1 圓柱滾子軸承保持架的轉(zhuǎn)速試驗
        5.1.1 試驗?zāi)康?br>        5.1.2 被試軸承主參數(shù)
        5.1.3 試驗裝置
        5.1.4 試驗主體裝置
        5.1.5 試驗方法
        5.1.6 試驗結(jié)果與分析
    5.2 保持架的疲勞壽命試驗
        5.2.1 灰自助與最大熵原理的數(shù)學(xué)模型與應(yīng)用
        5.2.2 保持架疲勞壽命試驗數(shù)據(jù)處理
        5.2.3 試驗結(jié)果與分析
    5.3 本章小節(jié)
第6章 結(jié)論
    6.1 創(chuàng)新點
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3631601