發(fā)布時(shí)間：2017-04-21 07:14

  本文關(guān)鍵詞：單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承承載能力分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承是一種可同時(shí)承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩的大型軸承，具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、精度高和承載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、軍事裝備、娛樂設(shè)施等各種領(lǐng)域，其主要通過內(nèi)外圈與滾動(dòng)體之間的點(diǎn)接觸來傳遞載荷和運(yùn)動(dòng)，因傳遞載荷大而接觸面積小，使得接觸區(qū)域的應(yīng)力集中非常明顯。接觸問題是研究回轉(zhuǎn)支承的基礎(chǔ)，直接影響著回轉(zhuǎn)支承的承載能力和使用壽命。本文從回轉(zhuǎn)支承的接觸來分析其承載能力，主要工作如下： 根據(jù)赫茲接觸理論，詳細(xì)計(jì)算了內(nèi)外圈與滾動(dòng)體之間的接觸橢圓長(zhǎng)短半軸、接觸面積和最大接觸應(yīng)力。同時(shí)，建立和求解了回轉(zhuǎn)支承的彈性有限元接觸模型和彈塑性有限元接觸模型，，得到了各個(gè)零件的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D。結(jié)合實(shí)際工況，分析了滾道失效的原因。通過分析三種接觸分析方法所得到的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承的接觸分析并不滿足赫茲理論的基本假設(shè)，使用赫茲理論分析有較大的誤差。在彈塑性有限元接觸模型中，考慮了滾道材料性能分層和塑性變形的情況，比傳統(tǒng)有限元模型只把滾圈當(dāng)成一個(gè)彈性整體來分析更接近實(shí)際。因而，回轉(zhuǎn)支承的接觸分析應(yīng)該使用彈塑性有限元接觸模型。 考慮到不同分析方法得到的計(jì)算結(jié)果不同，基于赫茲理論計(jì)算得到的許用接觸應(yīng)力并不適合評(píng)價(jià)有限元計(jì)算結(jié)果。通過滾球壓平板的實(shí)驗(yàn)得到了分別適用于評(píng)價(jià)赫茲理論、彈性有限元模型和彈塑性有限元模型計(jì)算結(jié)果的許用接觸應(yīng)力。 此外，為提高三維建模的效率和準(zhǔn)確性，利用Visual Basic6.0對(duì)CATIA開發(fā)了單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承快速三維建模軟件。同時(shí)，為了有限元分析結(jié)果更可靠，在HYPERMESH中開發(fā)了自動(dòng)過渡加密六面體網(wǎng)格的技術(shù)，讓回轉(zhuǎn)支承得以劃分為全六面體網(wǎng)格模型，降低模型計(jì)算量，同時(shí)提高了模型的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：回轉(zhuǎn)支承 接觸分析 彈塑性 六面體網(wǎng)格過渡加密 許用接觸應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)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】：

• 致謝6-7
• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 插圖清單12-15
• 表格清單15-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 課題研究的背景16
• 1.2 回轉(zhuǎn)支承的研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 回轉(zhuǎn)支承的研究方法17-20
• 1.3 研究目的與意義20
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第二章 回轉(zhuǎn)支承承載性能的理論研究22-33
• 2.1 回轉(zhuǎn)支承概述22-27
• 2.1.1 單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承22
• 2.1.2 回轉(zhuǎn)支承的型號(hào)標(biāo)記22-25
• 2.1.3 回轉(zhuǎn)支承的幾何學(xué)25-27
• 2.2 單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承的接觸應(yīng)力與變形27-32
• 2.2.1 赫茲接觸理論27-29
• 2.2.2 單排四點(diǎn)接觸回轉(zhuǎn)支承的接觸應(yīng)力29-32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 第三章 三維建模軟件與有限元前處理軟件的二次開發(fā)33-56
• 3.1 CATIA 與 HYPERMESH33-34
• 3.1.1 CATIA 及其二次開發(fā)33
• 3.1.2 HYPERMESH 及其二次開發(fā)33-34
• 3.2 單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承三維建模二次開發(fā)34-45
• 3.2.1 CATIA 二次開發(fā)技術(shù)34-36
• 3.2.2 CATIA 零件二次開發(fā)36-37
• 3.2.3 CATIA 混合元素二次開發(fā)37-38
• 3.2.4 回轉(zhuǎn)支承三維建模二次開發(fā)的實(shí)現(xiàn)38-41
• 3.2.5 創(chuàng)建幾何元素41-43
• 3.2.6 構(gòu)造實(shí)體特征43
• 3.2.7 生成應(yīng)用程序43-44
• 3.2.8 程序使用44-45
• 3.3 六面體網(wǎng)格自動(dòng)加密過渡45-55
• 3.3.1 HYPERMESH 二次開發(fā)技術(shù)46-47
• 3.3.2 六面體網(wǎng)格過渡加密模板47-50
• 3.3.3 六面體網(wǎng)格自動(dòng)加密過渡的實(shí)現(xiàn)50-53
• 3.3.4 六面體網(wǎng)格自動(dòng)加密過渡應(yīng)用53-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第四章 單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承非線性靜態(tài)接觸分析56-87
• 4.1 ABAQUS56-59
• 4.2 模型離散度對(duì)接觸分析影響的研究59-68
• 4.2.1 影響有限元分析的因素59-63
• 4.2.2 模型離散對(duì)接觸分析的影響研究63-68
• 4.3 彈性有限元分析68-78
• 4.3.1 三維模型的建立68-69
• 4.3.2 網(wǎng)格的劃分69-72
• 4.3.3 接觸分析參數(shù)設(shè)定及結(jié)果分析72-78
• 4.4 塑性有限元模型分析78-81
• 4.5 赫茲理論與有限元分析結(jié)果對(duì)比81-86
• 4.6 本章小結(jié)86-87
• 第五章 滾圈材料許用接觸應(yīng)力測(cè)定87-99
• 5.1 滾圈材料87
• 5.2 許用接觸應(yīng)力測(cè)定原理87-88
• 5.3 許用接觸應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)88-98
• 5.3.1 試樣準(zhǔn)備88-89
• 5.3.2 壓痕試驗(yàn)89-90
• 5.3.3 壓痕深度的測(cè)量90-91
• 5.3.4 有限元模擬分析91-92
• 5.3.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理92-97
• 5.3.6 試驗(yàn)結(jié)果分析97-98
• 5.4 本章小結(jié)98-99
• 第六章 總結(jié)與展望99-101
• 6.1 全文總結(jié)99-100
• 6.2 工作展望100-101
• 參考文獻(xiàn)101-106
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況106-107

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本文編號(hào)：319835