高速角接觸球軸承結構參數與不同加載對其動態(tài)特性影響的研究
本文選題:角接觸球軸承 + 擬動力學。 參考:《吉林大學》2017年碩士論文
【摘要】:軸承在承受過大的載荷、彎矩或者轉速的情況下,極易產生失效的情況。為了避免軸承應力集中而導致產生疲勞、失效的現(xiàn)象,對角接觸球軸承的接觸分析顯得尤為重要。本文針對角接觸球軸承結構進行靜力學與擬動力學接觸分析。依據赫茲接觸理論及擬動力學分析理論,研究了求解徑向載荷、軸向載荷、聯(lián)合載荷等不同工況下的最大承載鋼球的理論及方法,依此可用于求解接觸應力、接觸應變、接觸角、剛度等等;贏NSYS軟件,建立了角接觸球軸承的靜態(tài)模型與動態(tài)模型,提出了加載方案及約束的設定方法,將仿真結果與赫茲理論結果相對比,驗證了本文提出的建模方法、加載方式的正確及有效性。進而,在靜力學分析中,研究徑向載荷、軸向載荷、聯(lián)合載荷對軸承結構接觸特性的影響機制,探討了聯(lián)合載荷下的接觸應力、接觸應變、接觸角、接觸橢圓、接觸位置的變化規(guī)律及影響;在擬動力學分析中,探討了溝道曲率、載荷與轉速等結構參數對接觸性能的影響,并對軸承剛度、保持架滑動率、旋滾比等一系列動態(tài)性能進行了研究。最后,實現(xiàn)了軸承接觸分析軟件的二次開發(fā),大大提高了計算效率。本文研究適用于軸承中低速及高速等多種運轉工況?蔀閺碗s加載工況下軸承的設計及應用提供工程分析參考。
[Abstract]:Bearing is prone to failure under excessive load, bending moment or rotational speed. In order to avoid fatigue and failure caused by bearing stress concentration, contact analysis of diagonal contact ball bearings is particularly important. In this paper, the structure of angular contact ball bearings is analyzed by statics and pseudodynamics. According to Hertz contact theory and pseudo-dynamic analysis theory, the theory and method of solving the maximum bearing steel ball under different working conditions, such as radial load, axial load and combined load, are studied, which can be used to solve contact stress and contact strain. Contact angle, stiffness, etc. Based on ANSYS software, the static and dynamic models of angular contact ball bearings are established, and the loading scheme and constraint setting method are proposed. The simulation results are compared with the results of Hertz theory, and the proposed modeling method is verified. Correct and effective loading method. Furthermore, in static analysis, the influence mechanism of radial load, axial load and combined load on the contact characteristics of bearing structure is studied, and the contact stress, contact strain, contact angle, contact ellipse under combined load are discussed. In the pseudo-dynamic analysis, the influence of structural parameters such as channel curvature, load and rotational speed on contact performance, bearing stiffness and cage slip rate are discussed. A series of dynamic properties, such as roll ratio, are studied. Finally, the secondary development of bearing contact analysis software is realized, and the calculation efficiency is greatly improved. This paper is suitable for various operating conditions such as low speed and high speed of bearings. It can provide engineering analysis reference for the design and application of bearing under complex loading condition.
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TH133.3
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,本文編號:1944574
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