發(fā)布時(shí)間：2020-05-24 00:52

【摘要】：陶瓷球軸承是一種從金屬軸承發(fā)展而來、尤其適用于高速和超高速的場(chǎng)合、有著廣闊應(yīng)用前景和巨大潛在經(jīng)濟(jì)效益的新型產(chǎn)品。高速陶瓷球軸承目前正處于起步發(fā)展階段,需要做大量的理論分析和試驗(yàn)工作; 而相關(guān)的理論分析復(fù)雜,對(duì)編程計(jì)算要求高; 因而探索研究一套行之有效的設(shè)計(jì)方法與準(zhǔn)則就尤為重要和迫切,這對(duì)于完善陶瓷球軸承的設(shè)計(jì)理論、充分發(fā)揮陶瓷球軸承的性能優(yōu)勢(shì)和促進(jìn)推廣應(yīng)用具有特別的意義。本文以軸承擬靜力學(xué)分析為理論基礎(chǔ),圍繞著軸承的數(shù)字化設(shè)計(jì)和高速陶瓷球軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究,主要內(nèi)容如下: 提出基于軟件Matlab為平臺(tái)的計(jì)算方法,首次得到了不同陶瓷材料的接觸應(yīng)力和變形等以前不易計(jì)算的數(shù)據(jù),驗(yàn)證了這種方法具有簡(jiǎn)便可靠、適合于軸承計(jì)算、易于普及等優(yōu)點(diǎn)。 深入分析了球軸承內(nèi)部速度和運(yùn)動(dòng),推導(dǎo)了相關(guān)擬靜力學(xué)的關(guān)系式,提出了球徑與球數(shù)相統(tǒng)一的函數(shù)關(guān)聯(lián)法,并給出了求解步驟,為高速超高速陶瓷球軸承的參數(shù)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 在上述內(nèi)容基礎(chǔ)上,研究了高速超高速陶瓷球軸承的材料、球徑、載荷、轉(zhuǎn)速以及溝曲率半徑系數(shù)等參數(shù)對(duì)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)性能的影響,并且考慮了滿足許用應(yīng)力要求時(shí)的情況。首次確定了滾珠直徑與不同轉(zhuǎn)速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,得到了使外圈接觸應(yīng)力最小時(shí)的最佳球徑、內(nèi)圈旋滾比最大時(shí)的危險(xiǎn)球徑等若干結(jié)果。 闡述了有限元法分析接觸問題的原理、內(nèi)容和步驟,提出基于軟件ANSYS中的接觸分析模塊來計(jì)算軸承接觸問題的計(jì)算方法,極大地方便了使用者,從而開辟出軸承分析計(jì)算的又一新途徑�；谶@種計(jì)算方法,從最基本的球面-平面接觸問題入手,依次對(duì)各種典型的Hertz接觸進(jìn)行了建模、邊界條件的確定和計(jì)算結(jié)果的分析,印證了這個(gè)方法的正確性和可行性,得到了分析精度與網(wǎng)格大小之間的關(guān)系,以及不同轉(zhuǎn)速、載荷下角接觸陶瓷球軸承的最佳球徑。 建立了測(cè)量接觸剛度的試驗(yàn)系統(tǒng),初步驗(yàn)證了理論計(jì)算的正確性。 研制開發(fā)了基于Matlab和ANSYS軟件平臺(tái)的軸承數(shù)字化設(shè)計(jì)原型系統(tǒng),以用于高速陶瓷球軸承和普通球軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TH133.33

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 馮艷宏;任成祖;高磊;;基于ABAQUS的混合陶瓷球軸承接觸問題數(shù)值分析[J];新技術(shù)新工藝;2007年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 張霞;高速深溝混合陶瓷軸承接觸特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];山東大學(xué);2011年

2 王洪翠;基于負(fù)載分配原理的并聯(lián)軸承混合支承理論分析與仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 張海濤;混合陶瓷角接觸球軸承的有限元分析及其仿真初探[D];天津大學(xué);2006年

4 馮艷宏;基于ABAQUS的混合陶瓷深溝球軸承摩擦接觸問題數(shù)值分析[D];天津大學(xué);2007年

5 高磊;混合陶瓷角接觸球軸承有限元仿真分析[D];天津大學(xué);2007年

6 李海燕;混合陶瓷角接觸球軸承的有限元?jiǎng)討B(tài)模擬及旋滾比分析[D];天津大學(xué);2007年

7 王偉利;混合陶瓷角接觸球軸承的熱機(jī)耦合分析[D];天津大學(xué);2007年

8 林峰;鐵路貨車353130B軸承的接觸應(yīng)力計(jì)算[D];西南交通大學(xué);2009年

9 楊強(qiáng);陶瓷球軸承力學(xué)性能仿真分析[D];西安理工大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：2678214