特大型滾輪式支承結(jié)構(gòu)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-08-01 19:51
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,大型旋轉(zhuǎn)支承在機(jī)械、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多,對(duì)其性能要求也越來越高。回轉(zhuǎn)支承的傳統(tǒng)方案是選用軸承式結(jié)構(gòu),但對(duì)于超大型支承采用軸承式結(jié)構(gòu)存在加工精度高,制造難度大;體積巨大,整體不便與運(yùn)輸;安裝調(diào)整困難,且損壞件不易維修更換等不足。本文結(jié)合天津市慈海橋摩天輪(總體方案)對(duì)大型旋轉(zhuǎn)支承需要,提出了一種滾輪式支承方案,并對(duì)這種方案的具體結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本文主要進(jìn)行了以下工作: 1.分析了慈海橋摩天輪(總體方案)對(duì)大型旋轉(zhuǎn)支承的具體要求和產(chǎn)品生命周期中其他需要考慮的問題,提出“軸承式”和“滾輪式”兩種設(shè)計(jì)方案,通過分析對(duì)比確定滾輪式支承方案為最終方案,并對(duì)滾輪式支承方案進(jìn)行了詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2.以重量最輕為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo),從工程要求、結(jié)構(gòu)限制、強(qiáng)度等方面出發(fā)確定了多個(gè)約束條件,建立了優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,并應(yīng)用Matlab軟件進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算;最后進(jìn)行了結(jié)構(gòu)校核。 3.運(yùn)用有限元理論和ANSYS軟件對(duì)滾輪式支承結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部件-支承外圈及滾輪支架進(jìn)行了應(yīng)力、應(yīng)變分析,結(jié)果表明結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度是足夠的。 4.用ANSYS和赫茲公式同時(shí)對(duì)滾輪與支承外圈的接觸應(yīng)力進(jìn)...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 概述
1.1.1 軸承與回轉(zhuǎn)支承
1.1.2 軸承工業(yè)的發(fā)展
1.1.3 特大型軸承的生產(chǎn)現(xiàn)狀
1.2 軸承設(shè)計(jì)理論與方法
1.2.1 傳統(tǒng)軸承設(shè)計(jì)理論和方法
1.2.2 現(xiàn)代軸承設(shè)計(jì)理論與方法
1.3 課題背景及研究意義
1.3.1 課題背景
1.3.2 本課題研究的內(nèi)容及意義
第二章 特大型支承結(jié)構(gòu)的方案選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 摩天輪回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和需要考慮的主要問題
2.1.1 摩天輪支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求
2.1.2 摩天輪支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的主要問題
2.2 支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案
2.2.1 軸承式支承方案
2.2.2 滾輪式支承方案
2.2.3 兩種方案的對(duì)比
2.3 滾輪式支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 徑向支承結(jié)構(gòu)
2.3.2 軸向支承結(jié)構(gòu)
2.3.3 支承外圈
2.4 本章小結(jié)
第三章 滾輪式支承參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與校核
3.1 徑向支承結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化模型
3.1.1 目標(biāo)函數(shù)
3.1.2 約束條件
3.1.3 運(yùn)用Matlab進(jìn)行優(yōu)化模型求解
3.2 徑向支承設(shè)計(jì)校核
3.2.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)分析
3.2.2 校核軸承
3.2.3 校核軸
3.2.4 校核滾輪
3.2.5 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
3.3 本章小結(jié)
第四章 滾輪式支承結(jié)構(gòu)的有限元分析
4.1 支承外圈與徑向滾輪的接觸分析
4.1.1 接觸分析的類型和形式
4.1.2 有限元分析模型
4.1.3 單元關(guān)鍵字和實(shí)常數(shù)
4.1.4 邊界條件
4.1.5 求解選項(xiàng)和載荷步
4.1.6 求解接觸問題
4.1.7 結(jié)果分析
4.2 支承外圈的應(yīng)力應(yīng)變分析
4.2.1 模型選擇
4.2.2 載荷確定
4.2.3 約束確定
4.2.4 結(jié)果分析
4.3 滾輪支架的應(yīng)力應(yīng)變分析
4.3.1 模型選擇
4.3.2 載荷確定
4.3.3 約束確定
4.3.4 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 滾輪式支承結(jié)構(gòu)精度控制
5.1 制造精度和安裝精度的要求
5.2 安裝過程中精度調(diào)整
5.2.1 兩支承外圈內(nèi)滾道同心度的調(diào)整及輔助基準(zhǔn)的建立
5.2.2 輔助基準(zhǔn)的建立與調(diào)整過程
5.2.3 徑向尺寸的精度調(diào)整
5.2.4 徑向角度尺寸(平行度)的保證
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝
本文編號(hào):3838252
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 概述
1.1.1 軸承與回轉(zhuǎn)支承
1.1.2 軸承工業(yè)的發(fā)展
1.1.3 特大型軸承的生產(chǎn)現(xiàn)狀
1.2 軸承設(shè)計(jì)理論與方法
1.2.1 傳統(tǒng)軸承設(shè)計(jì)理論和方法
1.2.2 現(xiàn)代軸承設(shè)計(jì)理論與方法
1.3 課題背景及研究意義
1.3.1 課題背景
1.3.2 本課題研究的內(nèi)容及意義
第二章 特大型支承結(jié)構(gòu)的方案選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 摩天輪回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和需要考慮的主要問題
2.1.1 摩天輪支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求
2.1.2 摩天輪支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的主要問題
2.2 支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案
2.2.1 軸承式支承方案
2.2.2 滾輪式支承方案
2.2.3 兩種方案的對(duì)比
2.3 滾輪式支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 徑向支承結(jié)構(gòu)
2.3.2 軸向支承結(jié)構(gòu)
2.3.3 支承外圈
2.4 本章小結(jié)
第三章 滾輪式支承參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與校核
3.1 徑向支承結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化模型
3.1.1 目標(biāo)函數(shù)
3.1.2 約束條件
3.1.3 運(yùn)用Matlab進(jìn)行優(yōu)化模型求解
3.2 徑向支承設(shè)計(jì)校核
3.2.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)分析
3.2.2 校核軸承
3.2.3 校核軸
3.2.4 校核滾輪
3.2.5 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
3.3 本章小結(jié)
第四章 滾輪式支承結(jié)構(gòu)的有限元分析
4.1 支承外圈與徑向滾輪的接觸分析
4.1.1 接觸分析的類型和形式
4.1.2 有限元分析模型
4.1.3 單元關(guān)鍵字和實(shí)常數(shù)
4.1.4 邊界條件
4.1.5 求解選項(xiàng)和載荷步
4.1.6 求解接觸問題
4.1.7 結(jié)果分析
4.2 支承外圈的應(yīng)力應(yīng)變分析
4.2.1 模型選擇
4.2.2 載荷確定
4.2.3 約束確定
4.2.4 結(jié)果分析
4.3 滾輪支架的應(yīng)力應(yīng)變分析
4.3.1 模型選擇
4.3.2 載荷確定
4.3.3 約束確定
4.3.4 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 滾輪式支承結(jié)構(gòu)精度控制
5.1 制造精度和安裝精度的要求
5.2 安裝過程中精度調(diào)整
5.2.1 兩支承外圈內(nèi)滾道同心度的調(diào)整及輔助基準(zhǔn)的建立
5.2.2 輔助基準(zhǔn)的建立與調(diào)整過程
5.2.3 徑向尺寸的精度調(diào)整
5.2.4 徑向角度尺寸(平行度)的保證
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝
本文編號(hào):3838252
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