發(fā)布時間：2020-03-30 18:34

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,對數(shù)控機床的加工精度要求越來越高,動力伺服刀架的可靠性和靈敏度也越來越受到重視。滾動軸承作為動力伺服刀架中動力模塊和轉(zhuǎn)位模塊的主要支承,其力學(xué)特性對動力伺服刀架的整體性能影響很大。因此,在對動力伺服刀架進行可靠性及其靈敏度分析時,對滾動軸承力學(xué)特性的研究是十分必要的。本文就根據(jù)動力伺服刀架中6203軸承的工況條件,對滾動軸承的力學(xué)特性做了以下工作：(1)對動力伺服刀架中的轉(zhuǎn)位系統(tǒng)進行運動學(xué)和力學(xué)分析,得到6203軸承的轉(zhuǎn)速和載荷,作為本文理論分析和仿真分析的工況條件。(2)采用Hertz理論對深溝球軸承進行靜力學(xué)分析,得到軸承在徑向載荷的作用下其內(nèi)部應(yīng)力分布、最大接觸應(yīng)力和接觸變形量,并求解得到軸承的接觸剛度。(3)利用彈性潤滑理論推導(dǎo)了軸承的最小油膜厚度和油膜剛度,將油膜剛度和接觸剛度相結(jié)合,得到軸承的綜合剛度；根據(jù)Reynolds方程推導(dǎo)出了軸承的油膜阻尼,提高了動力學(xué)方程的求解的精度。(4)建立深溝球軸承的動力學(xué)方程,并對此動力學(xué)方程進行簡化,然后用Newmark-β方法對方程進行求解,運用MATLAB可以繪制出軸承軸心的位移曲線,并能根據(jù)不同的工況改變方程中的參數(shù)可以得到不同的曲線。(5)利用ANSYS實現(xiàn)對6203軸承的靜力學(xué)仿真,然后利用ANSYS中的顯式動力學(xué)模塊實現(xiàn)了對6203軸承的動力學(xué)仿真,并提取仿真結(jié)果,對理論推導(dǎo)的結(jié)果進行了驗證。綜上所述,本文在前人研究的基礎(chǔ)上,分析了深溝球軸承的接觸力學(xué)、動力學(xué)、剛度和阻尼以及ANSYS有限元分析等。研究結(jié)果表明,本文推導(dǎo)的軸承的力學(xué)特性在誤差范圍內(nèi)是可以接受的,為以后滾動軸承的故障診斷和壽命分析提供了理論基礎(chǔ),具有一定的理論意義和工程應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.33

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本文編號：2607898