本文關(guān)鍵詞：缺陷圓柱滾子軸承的有限元分析

  更多相關(guān)文章： 凸度偏移 接觸應(yīng)力 對數(shù)曲線 有限元分析 外圈錐度 滾子偏斜

【摘要】：在圓柱滾動軸承的設(shè)計、分析過程中，軸承的振動、疲勞破壞、承載能力、預(yù)期壽命與噪聲等問題都與軸承的應(yīng)力分布密切相關(guān)。因此，通過圓柱滾子軸承的接觸分析和軸承缺陷的仿真模擬，掌握其接觸面的應(yīng)力分布特點(diǎn)，為改進(jìn)設(shè)計和加工工藝，提高軸承承載能力及可靠性提供了有效的理論依據(jù)。 本文利用限元軟件ANSYS，研究了圓弧修形的圓柱滾子軸承接觸應(yīng)力分布、凸度偏移對數(shù)母線圓柱滾子接觸應(yīng)力分布、外滾道錐度的圓柱滾子接觸應(yīng)力分布、具有凸度偏移和外滾道錐度誤差的圓柱滾子軸承接觸應(yīng)力分布、滾子偏斜對圓柱滾子與內(nèi)圈接觸應(yīng)力的影響、滾子旋轉(zhuǎn)對圓柱滾子與內(nèi)圈接觸應(yīng)力的影響。首先，建立了最大承載圓柱滾子的有限元模型，通過計算分析，將有限元分析結(jié)果與Hertz彈性接觸理論的解析解進(jìn)行對比，，分析結(jié)果表明有限元法的分析結(jié)果滿足實(shí)際工程需要。然后，建立軸承外圈或滾子的缺陷有限元分析模型，計算其接觸應(yīng)力，分析與正常無缺陷軸承接觸應(yīng)力的不同。最后，根據(jù)不同的軸承缺陷模型分析結(jié)果，研究缺陷的大小對軸承接觸應(yīng)力的影響規(guī)律。 研究結(jié)果表明：(1)在給定載荷下圓弧修形的圓柱滾子軸承其滾子圓弧修形長度應(yīng)控制在1.3~2.3mm較為合適；(2)對數(shù)曲線修形的圓柱滾子軸承其滾子凸度偏移量應(yīng)控制在0.4mm以下；(3)對數(shù)曲線修形的圓柱滾子軸承其外圈錐度應(yīng)控制在0.004mm以下；(4)對數(shù)曲線修形的圓柱滾子軸承其外圈滾道錐度和凸度偏移量應(yīng)分別同時控制在0.002mm和0.2mm以下；(5)對數(shù)曲線修形的圓柱滾子軸承其滾子偏斜角度應(yīng)控制在0.02度以下；(6)對數(shù)曲線修形的圓柱滾子軸承其滾子旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)控制在0.082度以下。 本文通過有限元仿真分析，研究結(jié)果表明，隨著缺陷的變化，其滾子和內(nèi)外圈接觸應(yīng)力也隨之變化，特別是當(dāng)缺陷增大到一定程度時，滾子和內(nèi)外圈的接觸應(yīng)力會急劇增大，這將嚴(yán)重影響軸承的使用性能和壽命。
【關(guān)鍵詞】：凸度偏移 接觸應(yīng)力 對數(shù)曲線 有限元分析 外圈錐度 滾子偏斜
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.33
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本課題的研究內(nèi)容及意義10-12
• 1.3.1 研究內(nèi)容10-11
• 1.3.2 研究意義11-12
• 第2章 滾動軸承計算分析理論基礎(chǔ)和有限元分析的應(yīng)用12-26
• 2.1 Hertz 彈性線接觸理論12-16
• 2.1.1 線接觸問題12-14
• 2.1.2 滾動軸承的載荷分布14-15
• 2.1.3 計算實(shí)例15-16
• 2.2 圓柱滾子軸承的有限元建模16-20
• 2.2.1 有限元參數(shù)化建模16-17
• 2.2.2 網(wǎng)格劃分技術(shù)17-19
• 2.2.3 創(chuàng)建接觸對19-20
• 2.3 最大承載圓柱滾子與內(nèi)外圈接觸問題的有限元分析20-25
• 2.3.1 有限元模型的建立20-21
• 2.3.2 約束及加載21-22
• 2.3.3 結(jié)果及討論22-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 制造缺陷圓柱滾子軸承的有限元分析26-56
• 3.1 圓弧修形的圓柱滾子有限元分析26-34
• 3.1.1 圓弧修形的圓柱滾子有限元模型的建立26-27
• 3.1.2 不同圓弧修形長度下的圓柱滾子軸承接觸應(yīng)力分析27-34
• 3.2 凸度偏移的對數(shù)母線圓柱滾子接觸應(yīng)力分析34-41
• 3.2.1 凸度偏移的對數(shù)母線圓柱滾子有限元模型的建立34-36
• 3.2.2 凸度偏移的對數(shù)母線圓柱滾子與內(nèi)圈之間的接觸應(yīng)力分析36-41
• 3.3 外滾道錐度的圓柱滾子軸承接觸應(yīng)力分析41-48
• 3.3.1 外滾道錐度的圓柱滾子軸承有限元模型的建立41-42
• 3.3.2 外滾道錐度對滾子與外圈之間接觸應(yīng)力的影響42-48
• 3.4 具有凸度偏移和外滾道錐度的圓柱滾子軸承有限元分析48-55
• 3.4.1 具有凸度偏移和外滾道錐度的圓柱滾子軸承有限元模型的建立48-49
• 3.4.2 凸度偏移和外滾道錐度對滾子與外圈之間接觸應(yīng)力的影響49-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第4章 裝配缺陷圓柱滾子軸承的有限元分析56-74
• 4.1 滾子偏斜對圓柱滾子與內(nèi)圈接觸的影響56-65
• 4.1.1 偏斜對圓柱滾子有限元模型的建立57
• 4.1.2 滾子偏斜對圓柱滾子與內(nèi)圈接觸應(yīng)力的影響57-65
• 4.2 滾子旋轉(zhuǎn)對圓柱滾子與內(nèi)圈接觸的有限元分析65-73
• 4.2.1 旋轉(zhuǎn)圓柱滾子有限元模型的建立65
• 4.2.2 圓柱滾子旋轉(zhuǎn)對滾子與內(nèi)圈之間接觸應(yīng)力的影響65-73
• 4.3 本章小結(jié)73-74
• 第5章 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 研究結(jié)論74-75
• 5.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：988766