本文關(guān)鍵詞：自潤滑關(guān)節(jié)軸承仿真分析及襯墊材料摩擦性能研究

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【摘要】：自潤滑關(guān)節(jié)軸承是一種無需補充潤滑劑的關(guān)節(jié)軸承，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、耐沖擊、耐腐蝕、壽命長等特點，在直升機和飛機中的應(yīng)用十分廣泛。隨著航空航天、工程機械對高質(zhì)量自潤滑關(guān)節(jié)軸承的需求越來越大，對自潤滑關(guān)節(jié)軸承性能的要求也越來越高。因此，開展自潤滑關(guān)節(jié)軸承仿真分析和襯墊材料摩擦性能研究具有重要的理論意義和工程價值。 本文以自潤滑關(guān)節(jié)軸承為研究對象，對關(guān)節(jié)軸承壓裝技術(shù)、承載情況及襯墊材料摩擦性能展開了研究，研究內(nèi)容如下： 利用有限元軟件對關(guān)節(jié)軸承壓裝過程進行了仿真分析，，討論了軸承在不同材料、不同游隙和不同摩擦系數(shù)下的壓裝力變化情況；根據(jù)赫茲接觸理論推導(dǎo)了向心關(guān)節(jié)軸承內(nèi)外圈接觸應(yīng)力算式；在假設(shè)內(nèi)圈剛性和忽略游隙的條件下，分析了軸承內(nèi)外圈接觸面壓應(yīng)力分布，給出了軸承在同時受到徑向載荷與軸向載荷時的最大壓應(yīng)力作用點；推導(dǎo)了復(fù)合材料自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承的壽命計算公式。 建立自潤滑關(guān)節(jié)軸承有限元分析模型，對自潤滑關(guān)節(jié)軸承進行靜力學(xué)分析，研究了襯墊在額定徑向載荷作用下的應(yīng)力應(yīng)變分布；并對自潤滑軸承進行瞬態(tài)動力學(xué)分析，研究了在內(nèi)圈擺動情況下襯墊層的應(yīng)力應(yīng)變分布。 通過在不同載荷和轉(zhuǎn)速條件下的摩擦學(xué)試驗，研究了以玻纖、錫青銅、聚苯酯等作為填充劑的聚四氟乙烯復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能，根據(jù)實驗結(jié)果，探討了不同復(fù)合材料的最佳工況，為關(guān)節(jié)軸承在不同工況下襯墊材料的選擇提供實驗依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：自潤滑關(guān)節(jié)軸承 復(fù)合材料 襯墊 摩擦學(xué)性能 有限元
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 圖清單8-10
• 表清單10-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 課題的研究背景12-13
• 1.2 自潤滑關(guān)節(jié)軸承13-15
• 1.3 自潤滑復(fù)合材料15-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-18
• 第二章 向心關(guān)節(jié)軸承壓裝仿真18-31
• 2.1 向心關(guān)節(jié)軸承18-20
• 2.1.1 向心關(guān)節(jié)軸承概述18-19
• 2.1.2 向心關(guān)節(jié)軸承的配合及游隙選擇19-20
• 2.2 向心關(guān)節(jié)軸承壓裝過程仿真20-27
• 2.2.1 過盈裝配概述20-21
• 2.2.2 關(guān)節(jié)軸承壓裝工藝21
• 2.2.3 ABAQUS 軟件介紹21-22
• 2.2.4 有限元模型的建立22-25
• 2.2.5 計算結(jié)果分析25-27
• 2.3 不同工藝情況下的壓裝分析27-30
• 2.3.1 不同內(nèi)圈材料的壓裝27-28
• 2.3.2 不同游隙的壓裝28-29
• 2.3.3 不同摩擦系數(shù)下的壓裝29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 向心關(guān)節(jié)軸承承載能力和壽命分析31-48
• 3.1 向心關(guān)節(jié)軸承接觸應(yīng)力31-34
• 3.1.1 赫茲接觸理論31
• 3.1.2 接觸應(yīng)力計算31-34
• 3.2 向心關(guān)節(jié)軸承承載分析34-43
• 3.3.1 軸向承載情況35-36
• 3.2.2 徑向承載情況36-39
• 3.2.3 軸向、徑向同時承載情況39-43
• 3.3 自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命計算43-47
• 3.3.1 關(guān)節(jié)軸承額定載荷計算43-44
• 3.3.2 關(guān)節(jié)軸承壽命計算44-46
• 3.3.3 自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命推導(dǎo)46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 自潤滑關(guān)節(jié)軸承仿真分析48-61
• 4.1 有限元理論概述48-50
• 4.1.1 有限元法求解過程48-49
• 4.1.2 ANSYS workbench 軟件介紹49-50
• 4.2 自潤滑關(guān)節(jié)軸承額定靜載分析50-55
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)50-51
• 4.2.2 有限元模型的建立51-52
• 4.2.3 仿真結(jié)果分析52-55
• 4.3 自潤滑關(guān)節(jié)軸承擺動分析55-60
• 4.3.1 有限元模型的建立55-57
• 4.3.2 仿真結(jié)果分析57-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 襯墊材料摩擦性能試驗研究61-80
• 5.1 實驗設(shè)備及研究方案61-67
• 5.1.1 實驗設(shè)備61-62
• 5.1.2 實驗材料及方案62-66
• 5.1.3 填充材料選擇66-67
• 5.2 載荷對摩擦系數(shù)影響67-71
• 5.3 轉(zhuǎn)速對摩擦系數(shù)影響71-75
• 5.4 復(fù)合材料耐磨性比較75-76
• 5.5 復(fù)合材料摩擦學(xué)性能分析76-79
• 5.6 本章小結(jié)79-80
• 第六章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 工作內(nèi)容概括80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻82-85
• 致謝85-86
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

【參考文獻】

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本文編號：1111275