鋼絲滾道球軸承的接觸力學(xué)特性及其相關(guān)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-27 16:54
近10來(lái)年,鋼絲滾道球軸承(Wire race ball bearing, WRBB)以其徑向尺寸大、軸向尺寸小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于大型雷達(dá)天線和飛行器仿真轉(zhuǎn)臺(tái)等國(guó)防科技領(lǐng)域、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、建筑機(jī)械、醫(yī)療器械以及紡織工業(yè)。它被認(rèn)為是具有高剛慣比和高抗傾覆能力的軸系支承系統(tǒng)技術(shù),已經(jīng)成為解決許多存在幾何空間限制、質(zhì)量約束和慣量約束的工程設(shè)計(jì)與制造等方面問(wèn)題的優(yōu)選方案。該類軸系支承可同時(shí)承受軸向載荷、徑向載荷、傾覆力矩及其組成的多種形式的復(fù)合載荷。然而,接觸體間循環(huán)交變的接觸應(yīng)力及殘余不平衡力矩往往導(dǎo)致疲勞、磨損及點(diǎn)蝕在鋼絲滾道表面發(fā)生,影響系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和回轉(zhuǎn)精確度。針對(duì)該現(xiàn)象國(guó)內(nèi)外目前相關(guān)研究不足。因此,本文提出將其視為接觸問(wèn)題進(jìn)行對(duì)待,運(yùn)用接觸力學(xué)、摩擦學(xué)和材料學(xué)知識(shí),采用解析法、彈-塑性有限元法及試驗(yàn),考慮幾何非線性、材料非線性、復(fù)合載荷分布以及摩擦等接觸邊界條件,對(duì)WRBB軸系的預(yù)緊、支承剛度和接觸破壞進(jìn)行全面研究。適當(dāng)?shù)念A(yù)緊有利于提高軸系的支承剛度;過(guò)大的預(yù)緊導(dǎo)致塑性變形和接觸破壞;故WRBB的預(yù)緊是首先需要研究的內(nèi)容。為了克服相關(guān)行業(yè)目前WRBB軸系預(yù)緊的調(diào)試方法極...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:143 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
SAK57mm導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦艦炮[9]
(2)作為滾道的鋼絲容易發(fā)生磨損及點(diǎn)蝕。(3) 高速運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致磨損加劇,因此在工業(yè)和軍事設(shè)備中采用的WRBB 往往是運(yùn)轉(zhuǎn)速度低并且是間斷性工作的。根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),速應(yīng)低于 150r/min。1.2.2 WRBB 的應(yīng)用領(lǐng)域滾動(dòng)軸承作為一種常見(jiàn)的機(jī)械元件已有 100 多年的歷史[8]。自從 W被發(fā)明以來(lái),它便以其剛/慣比大、抗傾覆能力強(qiáng)、回轉(zhuǎn)精度高以及制度容易保證等特征日益被設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)并接受,尤其是近 10 來(lái)年,W已被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域,主要如下:(1)國(guó)防高科技武器裝備領(lǐng)域 圖 1-2和圖 1-3分別給出了瑞典的 MSAK 57mm 和 SAK 76mm 艦炮,其為上世紀(jì) 70 年代的主流艦炮,艦炮用的 WRBB 由德國(guó) Rothe Erde[9]公司提供。WRBB 還被應(yīng)用于高炮[10]、飛行器仿真轉(zhuǎn)臺(tái)[11](見(jiàn)圖 1-4)、光電搜索平臺(tái)[12]、大型雷達(dá)天線(見(jiàn)圖 1-5)等。(2)建筑機(jī)械 如塔式起重機(jī),見(jiàn)圖 1-6。
圖 1-4 哈工大的某型號(hào)飛行器仿真轉(zhuǎn)臺(tái)Fig. 1-4 Certain type of aircraft simulatingrotary table made by HIT圖 1-5 雷達(dá)天線Fig. 1-5 Radar antenna(3)紡織行業(yè) 如紡織梳棉機(jī)[15],見(jiàn)圖 1-7。(4)醫(yī)療器械 如計(jì)算機(jī)斷層掃描儀(也叫 CT 掃描儀),見(jiàn)圖 1-8。圖 1-6 塔式起重機(jī)Fig. 1-6 Tower crane圖 1-7 紡織機(jī)[15]Fig. 1-7 Textile machine[15]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于軸承及導(dǎo)軌接觸剛度的混聯(lián)機(jī)床靜剛度研究及優(yōu)化[J]. 劉悅,汪勁松. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(09)
[2]An adaptive finite element procedure for crack propagation analysis[J]. ALSHOAIBI Abdulnaser M.,HADI M.S.A.,ARIFFIN A.K.. Journal of Zhejiang University(Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal). 2007(02)
[3]Finite element simulation of stress intensity factors in elastic-plastic crack growth[J]. ALSHOAIBI Abdulnaser M,ARIFFIN Ahmad Kamal. Journal of Zhejiang University Science A(Science in Engineering). 2006(08)
[4]大型天線座方位支承轉(zhuǎn)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 樊松林. 現(xiàn)代雷達(dá). 2005(04)
[5]滾動(dòng)軸承彈性接觸問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算[J]. 馬國(guó)華,胡桂蘭. 軸承. 2005(01)
[6]分組逐差法的改進(jìn)[J]. 唐郁生,夏金虹. 廣西物理. 2004(03)
[7]混合陶瓷球軸承優(yōu)化設(shè)計(jì)中接觸問(wèn)題的三維有限元分析[J]. 吳振勇,任成祖,徐強(qiáng). 機(jī)械設(shè)計(jì). 2004(05)
[8]大型四點(diǎn)接觸球軸承的有限元模型研究[J]. 王長(zhǎng)武,顧吉豐,陳煥濱. 現(xiàn)代雷達(dá). 2004(02)
[9]淺析雙35牽引高炮提高立靶密集度的設(shè)計(jì)[J]. 董軍. 四川兵工學(xué)報(bào). 2003(06)
[10]球軸承的彈性接觸振動(dòng)[J]. 趙聯(lián)春,馬家駒. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(05)
博士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)高速滾動(dòng)軸承力學(xué)特性研究[D]. 唐云冰.南京航空航天大學(xué) 2005
本文編號(hào):3462008
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:143 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
SAK57mm導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦艦炮[9]
(2)作為滾道的鋼絲容易發(fā)生磨損及點(diǎn)蝕。(3) 高速運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致磨損加劇,因此在工業(yè)和軍事設(shè)備中采用的WRBB 往往是運(yùn)轉(zhuǎn)速度低并且是間斷性工作的。根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),速應(yīng)低于 150r/min。1.2.2 WRBB 的應(yīng)用領(lǐng)域滾動(dòng)軸承作為一種常見(jiàn)的機(jī)械元件已有 100 多年的歷史[8]。自從 W被發(fā)明以來(lái),它便以其剛/慣比大、抗傾覆能力強(qiáng)、回轉(zhuǎn)精度高以及制度容易保證等特征日益被設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)并接受,尤其是近 10 來(lái)年,W已被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域,主要如下:(1)國(guó)防高科技武器裝備領(lǐng)域 圖 1-2和圖 1-3分別給出了瑞典的 MSAK 57mm 和 SAK 76mm 艦炮,其為上世紀(jì) 70 年代的主流艦炮,艦炮用的 WRBB 由德國(guó) Rothe Erde[9]公司提供。WRBB 還被應(yīng)用于高炮[10]、飛行器仿真轉(zhuǎn)臺(tái)[11](見(jiàn)圖 1-4)、光電搜索平臺(tái)[12]、大型雷達(dá)天線(見(jiàn)圖 1-5)等。(2)建筑機(jī)械 如塔式起重機(jī),見(jiàn)圖 1-6。
圖 1-4 哈工大的某型號(hào)飛行器仿真轉(zhuǎn)臺(tái)Fig. 1-4 Certain type of aircraft simulatingrotary table made by HIT圖 1-5 雷達(dá)天線Fig. 1-5 Radar antenna(3)紡織行業(yè) 如紡織梳棉機(jī)[15],見(jiàn)圖 1-7。(4)醫(yī)療器械 如計(jì)算機(jī)斷層掃描儀(也叫 CT 掃描儀),見(jiàn)圖 1-8。圖 1-6 塔式起重機(jī)Fig. 1-6 Tower crane圖 1-7 紡織機(jī)[15]Fig. 1-7 Textile machine[15]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于軸承及導(dǎo)軌接觸剛度的混聯(lián)機(jī)床靜剛度研究及優(yōu)化[J]. 劉悅,汪勁松. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(09)
[2]An adaptive finite element procedure for crack propagation analysis[J]. ALSHOAIBI Abdulnaser M.,HADI M.S.A.,ARIFFIN A.K.. Journal of Zhejiang University(Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal). 2007(02)
[3]Finite element simulation of stress intensity factors in elastic-plastic crack growth[J]. ALSHOAIBI Abdulnaser M,ARIFFIN Ahmad Kamal. Journal of Zhejiang University Science A(Science in Engineering). 2006(08)
[4]大型天線座方位支承轉(zhuǎn)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 樊松林. 現(xiàn)代雷達(dá). 2005(04)
[5]滾動(dòng)軸承彈性接觸問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算[J]. 馬國(guó)華,胡桂蘭. 軸承. 2005(01)
[6]分組逐差法的改進(jìn)[J]. 唐郁生,夏金虹. 廣西物理. 2004(03)
[7]混合陶瓷球軸承優(yōu)化設(shè)計(jì)中接觸問(wèn)題的三維有限元分析[J]. 吳振勇,任成祖,徐強(qiáng). 機(jī)械設(shè)計(jì). 2004(05)
[8]大型四點(diǎn)接觸球軸承的有限元模型研究[J]. 王長(zhǎng)武,顧吉豐,陳煥濱. 現(xiàn)代雷達(dá). 2004(02)
[9]淺析雙35牽引高炮提高立靶密集度的設(shè)計(jì)[J]. 董軍. 四川兵工學(xué)報(bào). 2003(06)
[10]球軸承的彈性接觸振動(dòng)[J]. 趙聯(lián)春,馬家駒. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(05)
博士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)高速滾動(dòng)軸承力學(xué)特性研究[D]. 唐云冰.南京航空航天大學(xué) 2005
本文編號(hào):3462008
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