本文關(guān)鍵詞：橢圓滾道深溝球軸承的幾何設(shè)計(jì)與靜應(yīng)力分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：深溝球軸承是一種重要的機(jī)械基礎(chǔ)件,被廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。它通過其內(nèi)部滾動(dòng)體和內(nèi)外圈間的滾動(dòng)接觸來傳遞運(yùn)動(dòng)和支撐零件,是一種有著豐富技術(shù)內(nèi)涵的機(jī)械產(chǎn)品,其技術(shù)水平的高低在某種程度上代表了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)技術(shù)發(fā)展水平。雖然,深溝球軸承已是很成熟的標(biāo)準(zhǔn)件,但是標(biāo)準(zhǔn)深溝球軸承的滾道為正圓形,所以滾動(dòng)體與內(nèi)外圈體之間僅通過兩點(diǎn)來傳遞運(yùn)動(dòng)和力,使得其在一些特殊工況下不能很好地滿足使用要求,所以對(duì)深溝球軸承的進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)是很有必要的。本文觀察橢圓與其內(nèi)接圓之間形成兩點(diǎn)接觸的情況,根據(jù)橢圓滾道的設(shè)計(jì)思想,即將深溝球軸承的內(nèi)、外滾道均設(shè)計(jì)成橢圓形,形成滾動(dòng)體外圓面與兩滾道橢圓曲面間分別形成兩點(diǎn)接觸承載結(jié)構(gòu),構(gòu)成橢圓滾道深溝球軸承。首先,分析橢圓滾道深溝球軸承的幾何關(guān)系,并提出該軸承的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)界限；其次,以Hertz接觸理論為基礎(chǔ),推導(dǎo)了橢圓滾道軸承的接觸應(yīng)力及變形計(jì)算公式；最后,利用APDL語言建立了承載最大的滾動(dòng)體與橢圓滾道的參數(shù)化模型以及軸承的整體模型,利用ANSYS有限元分析軟件計(jì)算研究了承載最大滾動(dòng)體的接觸狀態(tài)、軸承的整體變形和滾動(dòng)體的應(yīng)力分布,同時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)圓形滾道軸承作對(duì)比。研究結(jié)果表明深溝球軸承的標(biāo)準(zhǔn)圓形滾道優(yōu)化成橢圓形滾道的可行性,在某些工況下可以用橢圓滾道深溝球軸承替換標(biāo)準(zhǔn)圓滾道軸承,本文給出的設(shè)計(jì)方法還能為今后非標(biāo)軸承的設(shè)計(jì)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：橢圓滾道 深溝球軸承 幾何設(shè)計(jì) 靜應(yīng)力分析
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)方法研究現(xiàn)狀10
• 1.3 滾動(dòng)軸承的有限元分析方法研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 課題研究主要內(nèi)容及安排11-13
• 第2章 圓形滾道深溝球軸承力學(xué)分析13-25
• 2.1 圓形滾道深溝球軸承的幾何分析13-17
• 2.2 圓形滾道深溝球軸承內(nèi)部的彈性接觸理論17-20
• 2.2.1 彈性理論18-19
• 2.2.2 Hertz接觸理論19-20
• 2.3 圓形滾道深溝球軸承接觸面的應(yīng)力和變形20-22
• 2.4 實(shí)例計(jì)算22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第3章 橢圓滾道深溝球軸承幾何設(shè)計(jì)及力學(xué)分析25-37
• 3.1 橢圓滾道深溝球軸承的幾何分析25-29
• 3.1.1 橢圓滾道和球滾動(dòng)體的方程27
• 3.1.2 切線方程和法矢量27-28
• 3.1.3 接觸點(diǎn)M的坐標(biāo)28-29
• 3.2 滾動(dòng)體與橢圓滾道接觸的赫茲計(jì)算29-32
• 3.2.1 主曲率30-31
• 3.2.2 接觸區(qū)形態(tài)和接觸應(yīng)力31-32
• 3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算方法32-34
• 3.3.1 幾何參數(shù)的選擇32-33
• 3.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算方法和過程33-34
• 3.4 軸承實(shí)例計(jì)算與討論34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 橢圓軸承滾動(dòng)體最大應(yīng)力的有限元計(jì)算37-53
• 4.1 接觸問題的有限元法37-41
• 4.1.1 有限元法簡(jiǎn)介37-39
• 4.1.2 接觸問題的特性39
• 4.1.3 接觸類型和接觸單元39-41
• 4.1.4 接觸分析步驟41
• 4.2 APDL語言41-42
• 4.3 最大承載滾動(dòng)體與橢圓滾道的有限元分析42-53
• 4.3.1 參數(shù)化建模43-44
• 4.3.2 軸承材料44
• 4.3.3 網(wǎng)格劃分及接觸設(shè)置44-45
• 4.3.4 邊界條件及載荷的施加45-46
• 4.3.5 求解設(shè)置46
• 4.3.6 結(jié)果處理及分析46-51
• 4.3.7 本章小結(jié)51-53
• 第5章 橢圓滾道深溝球軸承的整體靜力學(xué)有限元計(jì)算53-65
• 5.1 參數(shù)化建模53-54
• 5.2 網(wǎng)格劃分及接觸設(shè)置54-56
• 5.3 邊界條件及載荷的施加56-57
• 5.4 結(jié)果處理與分析57-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第6章 工作總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71

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