發(fā)布時間：2017-06-19 15:18

  本文關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)支承承載性能分析與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：回轉(zhuǎn)支承是工程機械的關(guān)鍵部件之一，可以看做一種特殊的大型軸承，依靠滾動體與內(nèi)、外圈的滾動接觸來支撐轉(zhuǎn)動部件并傳遞力和運動，因此，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。接觸問題是一種高度非線性問題，本文通過理論計算、有限元分析和試驗等方法對單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承的接觸問題進行了研究，其具體內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)赫茲接觸理論是解決回轉(zhuǎn)支承滾球與滾道接觸問題的經(jīng)典方法，本文在赫茲接觸理論的基礎(chǔ)上，借助接觸力學相關(guān)理論對接觸區(qū)的變形和應力情況做了更加深入的求解，得到了滾圈在接觸載荷作用下的最大應力值及其位置。 (2)利用非線性處理能力突出的ABAQUS有限元軟件對接觸情況進行了求解，并與理論計算做了對比，，對較小的誤差給出了解釋。同時利用ABAQUS得到了此類回轉(zhuǎn)支承在傾覆力矩作用下的載荷分布情況，與理論計算結(jié)果誤差較大，指出了由于接觸角的變化，有限元結(jié)果更加合理，從而判斷理論計算過于保守。 (3)對單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承滾道形狀與承載能力的關(guān)系進行了研究，在橢圓滾道并不能提高回轉(zhuǎn)支承承載能力的結(jié)論基礎(chǔ)上對其進行了優(yōu)化。ABAQUS分析結(jié)果顯示，優(yōu)化后的滾道可以將滾球與滾道接觸處最大應力降低9%，F(xiàn)e-safe疲勞壽命分析也顯示滾道壽命會有20%的提高。 (4)對回轉(zhuǎn)支承滾圈材料50Mn在感應淬火+回火后高硬度狀態(tài)下進行了金相試驗、硬度隨深度分布測定試驗；對回轉(zhuǎn)支承滾圈材料42CrMo在感應淬火+回火后高硬度狀態(tài)下，進行了鋼球與平板試樣點接觸許用接觸應力的測定試驗，得到了許用接觸應力和壓痕深度與鋼球直徑比值的曲線回歸方程，建立了永久變形量與接觸應力的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：回轉(zhuǎn)支承 承載能力 滾道優(yōu)化 滾圈材料
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-13
• 插圖清單13-15
• 插表清單15-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 引言16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 研究的目的和意義18-19
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容19-21
• 第二章 回轉(zhuǎn)支承承載性能的理論分析21-36
• 2.1 回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)特點21-25
• 2.1.1 回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)型式21-23
• 2.1.2 單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)型式23-25
• 2.2 回轉(zhuǎn)支承載荷分布25-29
• 2.2.1 軸向載荷作用下的載荷分布26
• 2.2.2 傾覆力矩作用下的載荷分布26-29
• 2.2.3 軸向載荷和傾覆力矩共同作用下的載荷分布29
• 2.3 接觸力學求解應力分布29-34
• 2.3.1 赫茲接觸理輪29-33
• 2.3.2 橢圓域上赫茲壓力作用下的應力分布33-34
• 2.4 010.20.200 型回轉(zhuǎn)支承滾球與滾道接觸計算34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 回轉(zhuǎn)支承承載性能的有限元分析36-57
• 3.1 有限元法及有限元軟件36-38
• 3.1.1 有限元法36-37
• 3.1.2 有限元軟件37-38
• 3.2 接觸問題的 ABAQUS 分析方法38-42
• 3.2.1 接觸問題與 ABAQUS 非線性分析能力38-39
• 3.2.2 ABAQUS 非線性問題的平衡迭代和收斂性39-40
• 3.2.3 ABAQUS／Standard 接觸算法40-41
• 3.2.4 接觸分析中關(guān)鍵因素的選擇41-42
• 3.3 單排四點接觸回轉(zhuǎn)支承的有限元分析42-56
• 3.3.1 軸向載荷作用下的有限元分析42-51
• 3.3.2 傾覆力矩載荷作用下的有限元分析51-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第四章 回轉(zhuǎn)支承滾道結(jié)構(gòu)優(yōu)化及壽命分析57-66
• 4.1 滾道結(jié)構(gòu)優(yōu)化57-62
• 4.1.1 橢圓滾道承載能力研究57-60
• 4.1.2 滾道結(jié)構(gòu)優(yōu)化60-62
• 4.2 回轉(zhuǎn)支承滾道疲勞壽命分析62-65
• 4.2.1 Fe-safe 軟件62-63
• 4.2.2 滾道疲勞壽命分析63-65
• 4.3 本章小結(jié)65-66
• 第五章 回轉(zhuǎn)支承滾圈材料研究66-82
• 5.1 回轉(zhuǎn)支承滾圈材料金相試驗與硬度分布的測量66-73
• 5.1.1 回轉(zhuǎn)支承滾圈材料及熱處理工藝的選擇66-68
• 5.1.2 回轉(zhuǎn)支承滾圈材料金相試驗68-71
• 5.1.3 回轉(zhuǎn)支承滾圈材料熱處理后硬度分布測量71-73
• 5.2 回轉(zhuǎn)支承滾圈材料點接觸許用接觸應力測定試驗73-80
• 5.2.1 試驗原理及方法73-74
• 5.2.2 試驗過程74-76
• 5.2.3 試驗數(shù)據(jù)處理76-80
• 5.2.4 試驗結(jié)果分析80
• 5.3 本章小結(jié)80-82
• 第六章 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 全文總結(jié)82
• 6.2 工作展望82-84
• 參考文獻84-86
• 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況86-87

【共引文獻】

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