【摘要】：軸承是現(xiàn)代機(jī)器中重要的零部件,軸和軸承之間的配合往往是過盈配合,這使得軸承的過盈拆裝比較困難。傳統(tǒng)的軸承拆裝方法大致可分為機(jī)械法和加熱法。機(jī)械法是指用頂拔機(jī)、拉力器等把軸承從軸上拉拔下來,這樣往往會(huì)損傷軸承的內(nèi)表面,降低軸承的使用壽命。加熱法包括用火焰直接加熱軸承或者油煮等,這些加熱法一般只能用于軸承的過盈裝配,并且加熱溫度不易控制,容易使軸承表面被氧化,污染環(huán)境。 由于傳統(tǒng)軸承拆裝方法存在諸多缺點(diǎn),己逐漸被電加熱所代替。感應(yīng)加熱是電加熱的一種典型形式。其加熱機(jī)理是感應(yīng)線圈通以交變電流,產(chǎn)生交變磁場,交變磁場在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生感生渦流,渦流產(chǎn)生渦流熱來加熱導(dǎo)體。這種加熱方式易于控制,加熱效率高,無污染,已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域。論文將感應(yīng)加熱技術(shù)應(yīng)用于軸承的拆裝上,將充分發(fā)揮感應(yīng)加熱技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)快速、無損地拆裝軸承。 本文研究的目的是設(shè)計(jì)一種具有變徑功能的軸承內(nèi)環(huán)感應(yīng)拆裝器。該拆裝器基于感應(yīng)加熱原理,能夠?qū)σ欢ㄍ鈴匠叽绶秶妮S承內(nèi)環(huán)進(jìn)行拆裝。本文的研究工作主要包括： 1、了解感應(yīng)加熱的基本理論及其計(jì)算原理,包括集膚效應(yīng)和集膚深度的計(jì)算原理,導(dǎo)體感應(yīng)加熱時(shí)其內(nèi)部磁場強(qiáng)度的分布、加熱溫度的分布以及消耗功率的計(jì)算原理,線圈產(chǎn)生的磁通、線圈匝數(shù)以及線圈中電流的計(jì)算原理,導(dǎo)磁體截面積的計(jì)算原理等,為感應(yīng)拆裝器模型的初步設(shè)計(jì)打好理論基礎(chǔ)。 2、在理論研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了軸承內(nèi)環(huán)可變徑感應(yīng)拆裝器的三維模型。該模型包括感應(yīng)拆裝器的主體結(jié)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)。所設(shè)計(jì)的感應(yīng)拆裝器最大特點(diǎn)是具有變徑功能。依靠徑向?qū)Т朋w的徑向移動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同外徑尺寸的軸承內(nèi)環(huán)的夾持。這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)擴(kuò)大了該感應(yīng)拆裝器的應(yīng)用范圍。支撐機(jī)構(gòu)用以提高感應(yīng)拆裝器工作時(shí)的自動(dòng)化程度,減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 3、為所設(shè)計(jì)的感應(yīng)拆裝器加熱軸和軸承內(nèi)環(huán)的過程進(jìn)行了有限元仿真。仿真的內(nèi)容包括：軸和軸承內(nèi)環(huán)中的磁場分布情況,軸和軸承內(nèi)環(huán)中溫度隨時(shí)間的變化情況以及溫度沿軸和軸承內(nèi)環(huán)半徑的分布情況,軸和軸承內(nèi)環(huán)受熱后膨脹尺寸的分布情況。并對(duì)影響溫度分布和膨脹尺寸大小的因素進(jìn)行了探討。最終確定了合理的感應(yīng)拆裝器結(jié)構(gòu)參數(shù),主要包括線圈的匝數(shù)、線徑尺寸以及導(dǎo)磁體截面尺寸等,為感應(yīng)拆裝器的實(shí)體制作提供了理論依據(jù)。 4、依據(jù)仿真獲得的結(jié)構(gòu)參數(shù),制作了感應(yīng)拆裝器樣機(jī),并對(duì)其工作性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容主要包括：軸承內(nèi)環(huán)內(nèi)部不同等溫面處溫度的測量、軸承內(nèi)環(huán)內(nèi)徑膨脹尺寸的測量以及感應(yīng)拆裝器工作時(shí)消耗的總功率的測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的感應(yīng)拆裝器能夠滿足快速、無損拆裝軸承內(nèi)環(huán)的要求。為軸承的拆裝提供了一種快速、高效的新方法。
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【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH133.3

【引證文獻(xiàn)】

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1 張棟林;激光加熱輔助切削ZrO_2陶瓷加工技術(shù)的研究[D];吉林大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2414429