本文關鍵詞：直升機主減速器的軸承熱分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：軸承是機械傳動中的重要部件，為齒輪及其他旋轉件提供重要支承，在各個領域被廣泛應用。直升機主減速器中軸承轉速高、載荷大、工況復雜，軸承因摩擦及潤滑油粘性剪切生成大量的熱量。如果產(chǎn)生的熱量不能有效地散發(fā)，過高的溫度會使軸承產(chǎn)生熱變形、引起軸承過早疲勞失效，影響直升機主減速器的效率和使用壽命�；诖耍疚膶⒅貙χ鄙龣C主減速器的軸承進行穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)熱分析研究，采用熱網(wǎng)絡法及有限元法，主要完成了以下幾方面工作： 1）基于赫茲接觸理論研究軸承的接觸特性，，對軸承進行承載和動力學分析，為建立發(fā)熱量的計算模型奠定基礎。 2）在分析直升機主減速器軸承工況特點的基礎上，研究及選擇合適的軸承發(fā)熱量計算模型和對流換熱系數(shù)計算模型。 3）應用熱網(wǎng)絡法，建立了正常潤滑條件下軸承的熱平衡方程并求解了穩(wěn)態(tài)溫度場，對軸承穩(wěn)態(tài)溫度場進行了分析。 4）基于有限元法，研究了軸承的網(wǎng)格劃分及熱載荷加載，應用ANSYS Workbench的熱分析模塊得到了軸承的穩(wěn)態(tài)溫度場分布云圖，并與熱網(wǎng)絡法計算結果進行了對比。 5）以穩(wěn)態(tài)溫度場為基礎，研究了熱物性參數(shù)、對流換熱系數(shù)、熱阻等隨時間的變化規(guī)律，研究了時間步長的選擇，計算了軸承在貧油及無油等極限工況下的瞬態(tài)溫度場。
【關鍵詞】：軸承 熱網(wǎng)絡法 有限元法 穩(wěn)態(tài)熱分析 瞬態(tài)熱分析 ANSYS Workbench
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：V275.1;TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 研究背景13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 軸承摩擦生熱的計算13-14
• 1.2.2 軸承的熱傳遞分析14
• 1.2.3 軸承的熱分析方法研究14-15
• 1.3 本文研究目的和方法15-16
• 1.3.1 研究目的15
• 1.3.2 研究方法15-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16-17
• 1.5 本章小結17-18
• 第二章 軸承的赫茲接觸理論與承載動力學分析18-42
• 2.1 引言18
• 2.2 赫茲點接觸理論及計算18-25
• 2.2.1 赫茲點接觸問題的基本假設18
• 2.2.2 點接觸問題的基本方程18-22
• 2.2.3 赫茲點接觸問題的簡化解22-23
• 2.2.4 曲率和曲率差的計算23-25
• 2.3 赫茲線接觸理論及計算25-30
• 2.3.1 赫茲線接觸問題的基本方程25-28
• 2.3.2 線接觸問題中的彈性趨近量28-30
• 2.4 軸承的承載動力學分析30-41
• 2.4.1 不同類型軸承的載荷分布研究30-34
• 2.4.2 軸承的運動學分析34-40
• 2.4.3 溝道控制40-41
• 2.5 本章小結41-42
• 第三章 基于熱網(wǎng)絡法的軸承穩(wěn)態(tài)熱分析42-70
• 3.1 引言42-43
• 3.2 軸承發(fā)熱量研究43-52
• 3.2.1 近似的發(fā)熱量計算模型43-44
• 3.2.2 Palmgren 發(fā)熱量計算模型44-47
• 3.2.3 SKF 發(fā)熱量計算模型47-49
• 3.2.4 Harris 發(fā)熱量計算模型49
• 3.2.5 Astridge 發(fā)熱量計算模型49
• 3.2.6 軸承發(fā)熱量模型選擇對比49-52
• 3.3 軸承對流換熱系數(shù)研究52-54
• 3.3.1 對流換熱系數(shù)的描述52-53
• 3.3.2 對流換熱系數(shù)的計算模型53-54
• 3.4 熱阻的計算分析研究54-60
• 3.4.1 導熱熱阻的計算模型54-56
• 3.4.2 對流熱阻的計算模型56-57
• 3.4.3 軸承系統(tǒng)的熱阻計算57-60
• 3.5 熱網(wǎng)絡圖及熱平衡方程的建立與求解60-67
• 3.5.1 熱網(wǎng)絡圖的建立60-62
• 3.5.2 熱網(wǎng)絡方程的建立62-64
• 3.5.3 穩(wěn)態(tài)熱平衡方程組的求解64-67
• 3.6 軸承的穩(wěn)態(tài)溫度特性分析67-69
• 3.6.1 軸承轉速對溫度特性的影響67-68
• 3.6.2 軸承載荷對溫度特性的影響68-69
• 3.6.3 潤滑劑粘度對溫度特性的影響69
• 3.7 本章小結69-70
• 第四章 基于有限元法的軸承穩(wěn)態(tài)熱分析70-79
• 4.1 引言70-71
• 4.2 軸承的幾何建模71-72
• 4.3 軸承的有限元網(wǎng)格劃分72-74
• 4.3.1 單元的選擇73
• 4.3.2 有限元網(wǎng)格劃分原則73-74
• 4.3.3 軸承的有限元分析模型74
• 4.4 軸承熱載荷的加載研究74-77
• 4.4.1 軸承傳熱及熱載荷分析研究74-75
• 4.4.2 熱載荷的計算75-76
• 4.4.3 熱載荷的加載76-77
• 4.5 有限元法的求解及結果分析77
• 4.6 熱網(wǎng)絡法與有限元法計算結果對比77-78
• 4.7 本章小結78-79
• 第五章 失油潤滑條件下的軸承瞬態(tài)熱分析79-93
• 5.1 引言79
• 5.2 失去潤滑條件下的瞬態(tài)熱分析方法研究79-81
• 5.2.1 瞬態(tài)熱分析計算模型79-80
• 5.2.2 時間步長的選擇研究80-81
• 5.3 失去潤滑條件下的空氣熱物性參數(shù)研究81-82
• 5.4 失去潤滑條件下的對流換熱系數(shù)研究82-83
• 5.5 失去潤滑條件下的熱阻研究83-84
• 5.6 軸承的瞬態(tài)熱分析的相關計算84-90
• 5.6.1 節(jié)點凈熱量的計算84
• 5.6.2 對流換熱系數(shù)的計算84-85
• 5.6.3 熱阻的計算85-86
• 5.6.4 熱物性參數(shù)的確定86-88
• 5.6.5 時間步長的確定88-90
• 5.7 瞬態(tài)溫度場的求解90-92
• 5.7.1 瞬態(tài)熱網(wǎng)絡方程的建立90-91
• 5.7.2 瞬態(tài)熱平衡方程的求解91-92
• 5.8 本章小結92-93
• 第六章 總結與展望93-95
• 6.1 全文總結93
• 6.2 展望93-95
• 參考文獻95-98
• 致謝98-99
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文99

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：直升機主減速器的軸承熱分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：416985