摩天輪的旋轉支承部件——軸承是整個摩天輪的“心臟”,其性能直接影響到摩天輪能否正常運轉。隨著摩天輪高度的不斷增加和形式的不斷翻新,對于軸承的要求也越來越高。本文的研究對象為即將修建的世界第一高度的慈海橋摩天輪的軸承。該摩天輪橫跨在慈海橋上,與橋共用支撐結構,其旋轉支承部件是鋼結構件和機械部件的結合體。鋼結構件和機械部件在精度要求上相差很大,因此給軸承設計制造造成了巨大困難。本文針對摩天輪工程中軸承的具體設計要求,以軸承設計理論為依據,以現代設計方法為工具,創(chuàng)造性的提出三種可供選擇的方案:軸承式、天平滾輪式和軸承滾輪式。在對各方案進行分析評價的基礎上,選出其中的一種認為最合理的方案——軸承滾輪式。針對軸承滾輪式方案的具體結構建立起優(yōu)化設計數學模型并進行優(yōu)化計算。最后使用大型分析軟件ANSYS對滾輪和滾道的接觸部位進行接觸應力分析,并將分析結果和傳統赫茲理論的計算結果進行比較,驗證在特大型軸承設計中使用傳統赫茲理論進行接觸應力計算的可靠性。本文的結論和設計方法對于慈海橋摩天輪軸承方案的確定和詳細設計具有參考價值。 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：55 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 概述
        1.1.1 軸承及其作用
        1.1.2 滾動軸承的應用和設計技術
    1.2 軸承工業(yè)的現狀及其發(fā)展趨勢
        1.2.1 軸承工業(yè)的現狀
        1.2.2 軸承技術的發(fā)展趨勢
    1.3 課題的背景及其主要研究內容
        1.3.1 課題背景
        1.3.2 本課題研究的內容及意義
第二章 軸承設計理論和方法
    2.1 軸承設計經典理論
        2.1.1 接觸應力計算
        2.1.2 滾動軸承中的負載分布
        2.1.3 滾動軸承的動載荷和壽命計算
        2.1.4 滾動軸承的靜載荷計算
    2.2 現代設計方法及其在軸承設計中的應用
        2.2.1 運用優(yōu)化方法進行軸承設計
        2.2.2 軸承設計中的接觸有限元法
    2.3 本章小結
第三章 軸承的方案設計
    3.1 摩天輪軸承的設計要求和技術關鍵
        3.1.1 摩天輪軸承的設計要求
        3.1.2 摩天輪軸承設計的技術關鍵
    3.2 軸承的設計方案
        3.2.1 軸承式方案
        3.2.2 天平滾輪傳動方案
        3.2.3 兩種方案的對比
        3.2.4 軸承滾輪式方案
    3.3 本章小結
第四章 軸承參數優(yōu)化與有限元分析
    4.1 軸承滾輪方案的優(yōu)化設計
        4.1.1 軸承參數優(yōu)化分析
        4.1.2 優(yōu)化模型建立與求解
    4.2 接觸問題的有限元分析
        4.2.1 滾輪接觸問題分析與模型的建立
        4.2.2 邊界條件的設定求解
        4.2.3 算例與結果分析
    4.3 本章小結
第五章 結論與展望
參考文獻
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]滾動軸承壽命計算方法的分析與應用[J]. 楊潔,張曉東.  石油機械. 2004(05)
[2]基于MATLAB的優(yōu)化分析與計算[J]. 郭仁生.  機械設計與制造. 2004(02)
[3]數字化現代設計[J]. 茅順仙,于偉濱.  現代機械. 2004(01)
[4]滾動軸承力學模型的研究及其進展[J]. 吳云鵬,孫立紅.  煤礦機械. 2004(02)
[5]四列重型圓錐滾子軸承優(yōu)化設計[J]. 王志偉,張紀梁,姚永剛,孟玲琴.  煤礦機械. 2003(09)
[6]特大型軸承設計技術發(fā)展概述[J]. 趙武,吳雙,文鑒恒.  軸承. 2003(09)
[7]知識經濟時代的現代軸承制造業(yè)發(fā)展[J]. 鄧四二,騰弘飛,周彥偉.  精密制造與自動化. 2003(03)
[8]圓柱滾子軸承的圓柱深孔滾子受力分析[J]. 葛宰林,董美云,張秀娟.  機械設計. 2003(07)
[9]線接觸問題的彈性趨近量與滾子軸承的載荷分布[J]. 陳家慶,張富輝,周永新.  機械設計與制造. 2003(03)
[10]游樂設施及其安全[J]. 王文奇.  安全. 2003(03)

碩士論文
[1]基于ANSYS的混合陶瓷球軸承接觸分析與試驗研究[D]. 張文軒.天津大學 2004



本文編號：3101267