鋼絲滾道球軸承具有重量輕,轉(zhuǎn)動慣量低,軸向尺寸小,徑向尺寸大,支撐剛度高等特點,常用于支撐大口徑中空軸系。為了適應(yīng)某些仿真轉(zhuǎn)臺研制中關(guān)于剛度高,轉(zhuǎn)動慣量盡量小,動態(tài)特性要求高等特殊要求,研究鋼絲滾道球軸承的軸向支撐剛度,軸系調(diào)整方式及調(diào)整量,以及該軸承在工作中的受力及應(yīng)力狀況十分必要。 本論文首先對鋼絲滾道球軸承滾動體與鋼絲滾道的點接觸問題進行研究,由Hertz接觸理論給出接觸區(qū)的主要幾何參數(shù),應(yīng)力極值以及接觸體彈性趨近量的計算公式,并根據(jù)實際應(yīng)用進行簡化,計算出課題所研究軸承接觸區(qū)的主要參數(shù)。在對鋼絲滾道球軸承點接觸理論分析計算的基礎(chǔ)上,進行了對鋼絲滾道球軸承的主要摩擦形式分析,給出了軸承在工作過程中幾種主要的摩擦產(chǎn)生形式,并給出相應(yīng)的理論計算公式。 在點接觸和摩擦分析的基礎(chǔ)上,對軸承的工作過程進行了仿真,按由簡單到復(fù)雜的研究步驟,分別建立起了單球雙滾道,單球四滾道和圓環(huán)形滾道單球四滾道的鋼絲滾道球軸承有限元模型,解決了建模仿真過程中實體模型的建立,約束和載荷的施加等一系列問題。得到了施加預(yù)緊和工作過程中的壓力情況,摩擦應(yīng)力,彈塑性變形和應(yīng)力分布云圖等,并對結(jié)果進行了深入的比較和分析。對實際工程設(shè)計及應(yīng)用具有良好的指導(dǎo)意義。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：TH133.33
【部分圖文】：

圖 1-1 鋼絲滾道球軸承剖面圖Fig.1-1 The section of wire race ballbearings.3 使用鋼絲滾道軸承的優(yōu)缺點.3.1 使用鋼絲滾道軸承優(yōu)點方面研究鋼絲滾道軸承是為了解決一系列機械設(shè)計和制造難題而進行的。方面:軸與軸承轉(zhuǎn)子可以一體設(shè)計 在設(shè)計中，內(nèi)環(huán)滾道基體設(shè)計為鋼絲滾道接，材料可以是 ZL114A 優(yōu)質(zhì)鑄造鋁合金或硬鋁合金，由于其密度小，從軸系的轉(zhuǎn)動慣量相對相同直徑的標準軸承很小。另一方面，其熱膨脹系框架及外環(huán)滾道的材料特性一致，從而可以避免因溫差造成的軸承預(yù)緊變化，因此使軸系的回轉(zhuǎn)精度穩(wěn)定性好。同時由于軸與軸承轉(zhuǎn)子的一體計，也避免了軸與軸承轉(zhuǎn)子配合表面引起的低接觸剛度問題。節(jié)省設(shè)計空間、減少軸承質(zhì)量和慣量 在相同的承載情況下，鋼絲滾道軸質(zhì)量可以減小到普通標準軸承的質(zhì)量的 1/3 以下。在對軸承質(zhì)量要求很

1.4 鋼絲滾道軸承的研究歷史在 1979 年，一個叫John Cosens的英國人成立了一個叫J L Engeering的公司[ 16]，該公司生產(chǎn)一系列直徑從 150～2000mm的鋼絲滾道軸承。這公司是世界上第一個生產(chǎn)鋼絲滾道軸承的公司。早在 14 年前，John Cosens已經(jīng)開始研究鋼絲滾道軸承了。他們生產(chǎn)鋼絲滾道球軸承的目的是為了獲得大徑向尺寸、小軸向尺寸，也同時提高了回轉(zhuǎn)精度并節(jié)省制造材料。在他們的生產(chǎn)研究中，發(fā)現(xiàn)制造鋼絲滾道球軸承最關(guān)鍵的問題是制造作為滾道的鋼絲。因為鋼絲受擠壓被滾珠陷入具有很嚴重的接觸摩擦現(xiàn)象，這種接觸摩擦是因為不同材料由于受到正壓力而在接觸面上兩種不同的物體產(chǎn)生不同的橫向位移而產(chǎn)生的。并且，由于滾珠滾過鋼絲后也要產(chǎn)生環(huán)狀的卸載裂紋，這種裂紋由Turner（1979）所作的關(guān)于平底沖頭卸載的分析中得到。再加上軸承在轉(zhuǎn)動過程中鋼絲受到一個周期應(yīng)力的作用，所以可以想象這種作用對鋼絲的磨損是很嚴重的。并且一般的表面光滑的拉拔鋼絲的硬度都不是很高，所以由于鋼絲的硬度底的原因更加加重了作為滾道的鋼絲的磨損。因而 John Cosens 的成為了鋼絲滾道軸承的發(fā)明者。是第一個成功地設(shè)計鋼絲滾道軸承的人。是第一個因此成立公司生產(chǎn)系列產(chǎn)品的人。

1.4 鋼絲滾道軸承的研究歷史在 1979 年，一個叫John Cosens的英國人成立了一個叫J L Engeering的公司[ 16]，該公司生產(chǎn)一系列直徑從 150～2000mm的鋼絲滾道軸承。這公司是世界上第一個生產(chǎn)鋼絲滾道軸承的公司。早在 14 年前，John Cosens已經(jīng)開始研究鋼絲滾道軸承了。他們生產(chǎn)鋼絲滾道球軸承的目的是為了獲得大徑向尺寸、小軸向尺寸，也同時提高了回轉(zhuǎn)精度并節(jié)省制造材料。在他們的生產(chǎn)研究中，發(fā)現(xiàn)制造鋼絲滾道球軸承最關(guān)鍵的問題是制造作為滾道的鋼絲。因為鋼絲受擠壓被滾珠陷入具有很嚴重的接觸摩擦現(xiàn)象，這種接觸摩擦是因為不同材料由于受到正壓力而在接觸面上兩種不同的物體產(chǎn)生不同的橫向位移而產(chǎn)生的。并且，由于滾珠滾過鋼絲后也要產(chǎn)生環(huán)狀的卸載裂紋，這種裂紋由Turner（1979）所作的關(guān)于平底沖頭卸載的分析中得到。再加上軸承在轉(zhuǎn)動過程中鋼絲受到一個周期應(yīng)力的作用，所以可以想象這種作用對鋼絲的磨損是很嚴重的。并且一般的表面光滑的拉拔鋼絲的硬度都不是很高，所以由于鋼絲的硬度底的原因更加加重了作為滾道的鋼絲的磨損。因而 John Cosens 的成為了鋼絲滾道軸承的發(fā)明者。是第一個成功地設(shè)計鋼絲滾道軸承的人。是第一個因此成立公司生產(chǎn)系列產(chǎn)品的人。
【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張廣萍;張建斌;李紅偉;孫先濤;;鋼絲滾道球軸承的接觸應(yīng)力分析研究[J];機械設(shè)計與制造;2012年01期

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 王付杰;針織圓緯機鋼絲滾道球軸承模型建立與仿真[D];長安大學;2009年

本文編號：2849367