本文關(guān)鍵詞：交叉圓柱滾子型偏航軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：交叉圓柱滾子軸承作為一種重要的回轉(zhuǎn)支承型式,在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。而在風(fēng)力發(fā)電機(jī)專用軸承中,這種型式的軸承應(yīng)用較少,因此有必要對交叉圓柱滾子軸承應(yīng)用于偏航軸承作進(jìn)一步的分析研究。本文采用靜力學(xué)方法和有限元法,對交叉圓柱滾子軸承的載荷分布和承載性能等進(jìn)行研究,利用遺傳算法對影響軸承承載能力的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,為交叉圓柱滾子型偏航軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。 首先,介紹了國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)及配套軸承的設(shè)計制造現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及偏航軸承的作用和特點(diǎn)；簡要闡述了偏航軸承及交叉圓柱滾子軸承的研究現(xiàn)狀。 其次,對交叉圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、承載特性及其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了闡述,建立了軸承的幾何模型,描述了軸承滾動體、滾道、內(nèi)外圈的幾何特征以及三者之間相互位置關(guān)系；推導(dǎo)了線接觸的兩物體接觸載荷、變形量及接觸剛度之間的關(guān)系；以幾何模型為基礎(chǔ),根據(jù)滾動體與滾道之間接觸載荷與變形量的關(guān)系,以內(nèi)圈形心三個坐標(biāo)軸方向的位移及繞X軸、Y軸傾角為未知量,建立軸承的五元非線性平衡方程組,即軸承的力學(xué)模型。 然后,利用牛頓—拉夫遜迭代法對軸承的力學(xué)模型進(jìn)行求解,結(jié)合算例,分析了軸承分別承受徑向力、軸向力、傾覆力矩及聯(lián)合載荷作用時的載荷分布規(guī)律；建立了偏航軸承的有限元模型,通過有限元模型與力學(xué)模型結(jié)果的對比分析,對力學(xué)模型的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。 最后,研究了軸承游隙、初始接觸角、滾動體直徑及數(shù)量和兩排滾動體的數(shù)量比對軸承承載能力的影響規(guī)律,給出了有利于提高軸承承載能力的結(jié)構(gòu)參數(shù)取值范圍。以上述結(jié)構(gòu)參數(shù)的范圍為約束,以軸承的額定靜載荷為目標(biāo),利用遺傳算法,對軸承游隙、初始接觸角、滾動體直徑及個數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：交叉滾子軸承 偏航 載荷分布 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 偏航軸承概述10-12
• 1.2.1 偏航軸承作特點(diǎn)10-11
• 1.2.2 軸承工作環(huán)境及材料要求11-12
• 1.3 偏航軸承及交叉圓柱滾子軸承研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 偏航軸承研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 交叉圓柱滾子軸承研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文研究內(nèi)容15-16
• 2 交叉圓柱滾子軸承力學(xué)模型建立及求解16-30
• 2.1 交叉圓柱滾子軸承概述16-18
• 2.2 軸承幾何模型建立18-20
• 2.2.1 初始幾何模型18-19
• 2.2.2 受載幾何模型19-20
• 2.3 軸承力學(xué)模型建立20-25
• 2.3.1 接觸剛度與接觸載荷20-23
• 2.3.2 滾動體彈性變形量23-24
• 2.3.3 平衡方程組的建立24-25
• 2.4 力學(xué)模型求解25-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 交叉圓柱滾子型偏航軸承載荷分布規(guī)律研究30-38
• 3.1 5MW偏航軸承算例30-31
• 3.2 不同載荷類型作用下軸承載荷分布31-37
• 3.2.1 純徑向力作用下載荷分布31-32
• 3.2.2 純軸向力作用下載荷分布32-33
• 3.2.3 純傾覆力矩作用下載荷分布33-35
• 3.2.4 聯(lián)合載荷作用下載荷分布35-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 4 力學(xué)模型的有限元驗(yàn)證38-46
• 4.1 有限元模型建立38-40
• 4.2 有限元計算結(jié)果分析40-43
• 4.2.1 內(nèi)、外圈位移及應(yīng)力40-41
• 4.2.2 滾動體受力分析41-43
• 4.3 力學(xué)模型與有限元模型計算結(jié)果對比分析43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 5 軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計46-58
• 5.1 引言46
• 5.2 軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對承載能力的影響46-53
• 5.2.1 游隙46-48
• 5.2.2 初始接觸角48-49
• 5.2.3 滾動體直徑及數(shù)量49-51
• 5.2.4 兩列滾動體數(shù)量比51-53
• 5.3 交叉圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化53-57
• 5.3.1 優(yōu)化目標(biāo)53-54
• 5.3.2 設(shè)計變量54
• 5.3.3 約束條件54-55
• 5.3.4 優(yōu)化結(jié)果55-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 致謝62-63

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李媛媛,葉亞飛;風(fēng)力發(fā)電機(jī)專用軸承[J];軸承;2004年02期

2 吳云鵬,張文平,孫立紅;滾動軸承力學(xué)模型的研究及其發(fā)展趨勢[J];軸承;2004年07期

3 徐紹仁;楊友中;白宇光;王燕霜;鄧四二;;特大型負(fù)游隙四點(diǎn)接觸球軸承擬靜力學(xué)分析[J];軸承;2009年09期

4 王思明;文鑒恒;杜海若;許明恒;;交叉滾子轉(zhuǎn)盤軸承靜載荷計算方法[J];軸承;2009年11期

5 楊曉蔚;;風(fēng)電產(chǎn)業(yè)、風(fēng)電設(shè)備及風(fēng)電軸承[J];軸承;2009年12期

6 陳龍;趙聯(lián)春;夏新濤;邱明;;變槳軸承載荷分布分析[J];軸承;2010年01期

7 張鋼;劉瑩;劉汝衛(wèi);阮娟;殷慶振;;徑向載荷作用下高速交叉滾子軸承的載荷分布[J];軸承;2010年04期

8 張鋼;殷慶振;阮娟;張雪;劉瑩;;交叉滾子軸承的疲勞壽命分析[J];軸承;2010年10期

9 張鋼;阮娟;殷慶振;張雪;蔣德得;劉瑩;;基于遺傳算法的交叉滾子軸承優(yōu)化設(shè)計[J];軸承;2010年12期

10 張雪;張鋼;周凱峰;李明彥;張堅;;交叉滾子轉(zhuǎn)盤軸承的有限元分析[J];軸承;2012年04期

  本文關(guān)鍵詞：交叉圓柱滾子型偏航軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：294535