本文關(guān)鍵詞：軸承動態(tài)服役過程的有限元仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：圓柱滾子軸承作為一種重要的機械傳動部件,廣泛地用于各種旋轉(zhuǎn)機械中。隨著機械工業(yè)的不斷發(fā)展,對它的轉(zhuǎn)速、載荷、壽命以及設(shè)計等方面提出了更高的要求。因此,為了滿足新一代先進機械裝備研制的需要,對軸承進行仿真分析顯得十分必要。滾動軸承動態(tài)服役過程的有限元仿真是綜合了多體接觸、滑動、摩擦、幾何非線性、材料非線性、邊界非線性的復(fù)雜問題。 本文以有限元軟件ABAQUS為分析平臺,按照由易入難、由單一到復(fù)雜的研究思路進行研究。先使用ABAQUS/Explicit實現(xiàn)圓柱滾子壓痕實驗接觸問題和圓盤高速旋轉(zhuǎn)離心應(yīng)力的有限元分析,并分別用Hertz彈性理論和圓盤離心應(yīng)力解析方法驗證了兩者有限元分析中網(wǎng)格、載荷、邊界條件的正確性,為建立圓柱滾子軸承三維動態(tài)有限元模型提供技術(shù)基礎(chǔ)。然后在考慮離心力和摩擦力的作用下按照建模順序依次建立圓柱滾子軸承的幾何模型、實現(xiàn)合理的網(wǎng)格劃分,根據(jù)實際情況賦予材料屬性、定義接觸、設(shè)定邊界條件和載荷,進行求解得到仿真結(jié)果。 對滾子和內(nèi)外圈各自的角速度、角位移、徑向位移曲線進行分析,確定了圓柱滾子軸承動態(tài)服役的有限元仿真中網(wǎng)格、載荷、邊界條件的正確性。對滾子和內(nèi)外圈之間的接觸應(yīng)力和它們各自的Mises應(yīng)力分析,獲得了滾動軸承在動態(tài)服役過程中比較直觀、定量的分析數(shù)據(jù)。結(jié)果表明：滾子與套圈接觸區(qū)域的接觸應(yīng)力較大,且受載滾動體比非受載滾動體接觸應(yīng)力大,滾子端部在軸承運動中發(fā)生了應(yīng)力集中現(xiàn)象。動態(tài)服役過程中,軸承各部件上最大應(yīng)力在時間歷程上存在突變,滾子的最大等效應(yīng)力最大,內(nèi)圈次之,外圈最小。本研究為實現(xiàn)圓柱滾子軸承在實際服役工況下多物理場耦合仿真打下了良好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：滾動軸承 有限元 接觸 高速旋轉(zhuǎn) 動態(tài)仿真
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(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7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 本課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 滾動軸承的力學(xué)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 滾動軸承仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 圓柱滾子軸承仿真的重點和難點14-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 有限元法與ABAQUS簡介17-32
• 2.1 有限元法簡介17-21
• 2.1.1 有限元法的基本思想17
• 2.1.2 有限元法求解問題的基本步驟17-19
• 2.1.3 線性分析與非線性分析19-21
• 2.2 有限元工具軟件ABAQUS介紹及有限元實現(xiàn)21-31
• 2.2.1 ABAQUS主要分析模塊22-23
• 2.2.2 ABAQUS/CAE的主要功能模塊及建模順序23-25
• 2.2.3 ABAQUS的接觸分析25-29
• 2.2.4 ABAQUS/Explicit的非線性分析29-30
• 2.2.5 ABAQUS/Explicit的準靜態(tài)概述30-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第3章 基于ABAQUS的接觸問題和高速旋轉(zhuǎn)問題的有限元實現(xiàn)32-49
• 3.1 接觸問題的有限元分析32-42
• 3.1.1 問題描述32-33
• 3.1.2 利用Hertz理論進行求解33-34
• 3.1.3 利用ABAQUS進行有限元求解34-42
• 3.2 高速旋轉(zhuǎn)問題的有限元分析42-48
• 3.2.1 問題描述42
• 3.2.2 離心應(yīng)力的計算42-44
• 3.2.3 利用ABAQUS進行有限元求解44-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第4章 基于ABAQUS/Explicit的圓柱滾子軸承有限元仿真49-62
• 4.1 圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)49-50
• 4.2 圓柱滾子軸承動態(tài)服役過程的有限元仿真50-61
• 4.2.1 問題描述50-51
• 4.2.2 實體模型的簡化51
• 4.2.3 建立有限元模型并求解51-55
• 4.2.4 仿真結(jié)果分析55-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻63-66
• 致謝66-67
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李元科,胡于進;滾動軸承空間有限元分析的子結(jié)構(gòu)法[J];軸承;1992年03期

2 楊咸啟;軸承系統(tǒng)溫度場分析[J];軸承;1997年03期

3 劉春浩,趙俊宏,李建東,許正根;NSK滾動軸承研究和發(fā)展的最新趨勢[J];軸承;1999年10期

4 羅繼偉;滾動軸承受力分析及其進展[J];軸承;2001年09期

5 黃乾貴 ,鄧四二 ,騰弘飛;滾動軸承系統(tǒng)仿真技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J];軸承;2002年04期

6 楊海生,鄧四二,夏新濤,鄭學(xué)普,梁波;SKF滾動軸承仿真技術(shù)進展[J];軸承;2004年04期

7 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

8 沈成武,葉碧泉,馮振興,劉玉琦;滾動軸承接觸問題的有限元分析[J];固體力學(xué)學(xué)報;1982年01期

9 程旺全;圓柱滾子與平板接觸壓痕的實驗研究[J];軸承;1986年06期

10 李峰;趙杰;;應(yīng)用ANSYS求解赫茲接觸問題[J];機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2006年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 文杰;鍍膜圓柱滾子軸承力學(xué)性能分析[D];燕山大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：軸承動態(tài)服役過程的有限元仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：309326