本文關(guān)鍵詞：冷軋機(jī)支撐輥四列圓柱滾子軸承三維接觸應(yīng)力分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：冷軋機(jī)是冷軋薄板高速軋制生產(chǎn)的主體設(shè)備,軋制力大,軋制速度高。其支撐輥直徑大,配置的支撐輥軸承直徑大,屬于高速重載精密軸承。因為薄板軋制過程中,支撐輥受到較大的軋制力和軸向竄動力,且有明顯的波動,對支撐輥軸承性能和壽命要求很高。為滿足高速重載高運轉(zhuǎn)精度的要求,四列圓柱滾子軸承是目前薄板軋機(jī)支承輥軸承最常見的典型形式。本文針對某鋼廠冷軋支撐輥軸承出現(xiàn)的頻繁燒損失效事故,對支撐輥軸承三維接觸應(yīng)力進(jìn)行計算分析,以探討支撐輥軸承出現(xiàn)燒損的原因。 本文針對某冷軋廠支撐輥和四列圓柱滾子支撐輥軸承,進(jìn)行了整體結(jié)構(gòu)的力學(xué)建模,根據(jù)實際生產(chǎn)工況、考慮了軋制力和軸向竄動力的共同作用,采用三維非線性接觸有限元方法,分析得到了支撐輥軸承的接觸應(yīng)力場和接觸變形場。采用ANSYS軟件對復(fù)雜的四列圓柱滾子支撐輥軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全尺寸實體建模,采用手動劃分網(wǎng)格方式進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的有限元離散。有限元模型中包括支撐輥、軸承座、軸承內(nèi)外圈、圓柱滾子、保持架等,為了有效計算局部接觸區(qū)域的接觸應(yīng)力和變形,對接觸區(qū)及其附近區(qū)域進(jìn)行了精細(xì)的網(wǎng)格離散和接觸狀態(tài)設(shè)置。在計算分析過程中,考慮了圓柱滾子與軸承內(nèi)圈、外圈和銷軸的相互接觸關(guān)系,軋制力、軸向力等。由于支撐輥軸承圓柱滾子眾多,有164個之多,為了真實反映接觸狀況,需要將所有圓柱滾子進(jìn)行建模和接觸狀態(tài)設(shè)置,雖然由此導(dǎo)致接觸對眾多,計算時間長,但是為了保證計算結(jié)果的可靠性,本文按照實際結(jié)構(gòu),對所有支撐輥軸承的圓柱滾子和接觸對進(jìn)行了建模。 本文建立的支撐輥和四列圓柱滾子支撐輥軸承的三維非線性有限元模型,可以充分考慮實際生產(chǎn)工況,以及零部件之間的相互接觸關(guān)系,為合理準(zhǔn)確分析四列圓柱滾子支撐輥軸承的接觸應(yīng)力和接觸變形奠定了基礎(chǔ)。通過對某冷軋廠支撐輥軸承的接觸應(yīng)力和接觸變形的計算分析,找到了產(chǎn)生軸承燒損的原因,根據(jù)分析結(jié)果制訂的嚴(yán)格控制支撐輥軸承座與其支擋裝置因磨損產(chǎn)生的側(cè)向間隙的方案,在實際生產(chǎn)中有效地降低了支撐輥軸向竄動力,支撐輥軸承的燒損現(xiàn)象得到了大幅度的降低。
【關(guān)鍵詞】：冷軋支撐輥 軸承 燒損 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.1.1 冷軋技術(shù)概述10
• 1.1.2 冷軋支撐輥10-12
• 1.1.3 四列圓柱滾子軸承12
• 1.2 相關(guān)問題研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 冷軋機(jī)及其軸承問題中的有限元方法應(yīng)用12-13
• 1.2.2 冷軋機(jī)軸承事故原因的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 已有研究的不足14-15
• 1.3 本文課題來源及主要研究內(nèi)容15-16
• 1.3.1 本文課題來源15
• 1.3.2 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本文研究方法及預(yù)期解決的問題16-18
• 1.4.1 研究方法16-17
• 1.4.2 預(yù)期解決的問題17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 2 軸承疲勞壽命與軸承損壞情況調(diào)研19-27
• 2.1 軸承疲勞壽命基本理論及相關(guān)研究19-23
• 2.1.1 軸承疲勞壽命計算的發(fā)展19-21
• 2.1.2 軸承疲勞壽命影響因素的研究21-23
• 2.2 國內(nèi)廠家軋機(jī)軸承壽命短及燒損情況調(diào)研23-24
• 2.3 國內(nèi)外關(guān)于軋機(jī)軸承事故原因的探索24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 冷軋支撐輥軸承的力學(xué)原理分析27-35
• 3.1 冷軋支撐輥軸承失效分析27-28
• 3.1.1 軸承的失效形式27
• 3.1.2 軸承的失效機(jī)理27-28
• 3.2 四列圓柱滾子軸承的力學(xué)要求28
• 3.3 軸向力的計算28-34
• 3.3.1 國內(nèi)主要廠家軸承損壞情況28-30
• 3.3.2 支撐輥基本受力分析30-31
• 3.3.3 軸向力的發(fā)現(xiàn)與測試31-32
• 3.3.4 輥交叉軸向力的生成32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 4 冷軋支撐輥及其軸承的三維力學(xué)模型35-44
• 4.1 ANSYS模型的建立35-36
• 4.2 所研究結(jié)構(gòu)的具體模型36-40
• 4.3 接觸對的建立40-43
• 4.3.1 模型中的接觸對40-41
• 4.3.2 過盈配合的接觸建立41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 冷軋支撐輥及其軸承的有限元網(wǎng)格劃分44-50
• 5.1 ANSYS網(wǎng)格劃分方法與原則44-45
• 5.2 所研究結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分45-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 6 冷軋支撐輥及其軸承的有限元計算結(jié)果及分析50-58
• 6.1 ANSYS計算結(jié)果50-56
• 6.1.1 應(yīng)力計算結(jié)果50-53
• 6.1.2 變形計算結(jié)果53-54
• 6.1.3 軸承異常燒損原因驗證54-56
• 6.2 軸承失效的防止措施56-57
• 6.3 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：冷軋機(jī)支撐輥四列圓柱滾子軸承三維接觸應(yīng)力分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：437454