本文關鍵詞：大型挖泥船用回轉支承軸承性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國海洋經濟的快速發(fā)展，，越來越多的機械工程師投入大量精力研發(fā)和改善海洋類機械設備，以大型海洋起重設備的發(fā)展最為迅速，尤其是回轉型起重機械。作為回轉起重機械中最為重要的基礎構件——回轉支承裝置越來越受到重視，對其大型化的要求也越來越多�；剞D支承裝置是連接設備基座與回轉體，完成設備回轉運動的構件，主要承擔起重機的工作負荷與自重。在大型的回轉支承軸承設計中，如果設計不合理，極易出現機械故障，不僅修理繁雜，消耗費用大，還會造成長時間的非正常停機，嚴重影響工程進度；另一方面，也會導致吊機的日常維護工作繁重，存在安全隱患。所以，針對大型回轉支承軸承的性能進行研究，用于指導設計和生產，保證大型涉海起重機的施工安全、提高工程效率和經濟效益，具有重要的意義。 通過調研，常規(guī)三排滾柱回轉支承軸承多為5m以內的小型軸承。本文基于舟山海川船舶機械有限公司生產的30m3大型挖泥船疏浚起重機，對該設備的超大型回轉支承軸承（單排圓錐回轉支承）進行研究，發(fā)現其制造加工、結構性能和工作狀況均存在不足，決定對其進行創(chuàng)新設計與改造。實現在超10m直徑的起重機回轉支承軸承上，首次使用三排滾柱型（13系列）軸承結構的目的�？朔瓎闻艥L柱軸承曲面加工復雜、制造精度高、安裝結構繁瑣和海洋防腐性能差等一系列缺陷，為回轉支承行業(yè)發(fā)展做出自己的努力。 基于海川公司起重機回轉支承軸承的結構性能研究：該起重設備需要的回轉支承直徑10.01m，機械載荷大（30m3挖泥量/極限載荷500T）、工作環(huán)境差、腐蝕性強、維護難度大；在原有安裝尺寸基礎上，設計出13系列大型回轉支承軸承；并對設計零件進行數學建模，進行MATLAB優(yōu)化設計，得到最優(yōu)結構尺寸；然后以該數學模型下的最優(yōu)結構尺寸進行CAD(Solid works)三維建模；通過ANSYS Workbench分析平臺，對最優(yōu)結構尺寸模型進行有限元分析，得出該零件的受載云圖和形變，結果均在許用范圍內。證明該設計和優(yōu)化方法的準確合理性，實現改造的目的。 通過本次項目改造，最終完成30m3大型挖泥船疏浚起重機回轉支承改造工作，設計的大型三排滾柱回轉支承軸承滿足結構和工況等要求，也證明了設計方法、數學模型和軸承性能分析結果的正確可靠性。
【關鍵詞】：大型回轉支承 回轉支承軸承 MATLAB優(yōu)化 ANSYS有限元分析
【學位授予單位】：浙江海洋學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U674.31
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 課題研究的目的及意義13-15
• 1.2 國內研究現狀15-16
• 1.3 回轉支承的主要分類16-17
• 1.4 本章總結17-18
• 第二章 回轉支承行業(yè)技術標準18-22
• 2.1 行業(yè)標準18-19
• 2.2 參數選定19
• 2.3 方法論證19-20
• 2.4 本章小結20-22
• 第三章 軸承選型計算22-27
• 3.1 單排球式和交叉滾柱式22-24
• 3.2 三排滾柱式24-26
• 3.3 本章總結26-27
• 第四章 三排滾柱軸承設計與結構分析27-39
• 4.1 原始主要性能與技術參數27
• 4.2 回轉支承裝置計算27-35
• 4.2.1 回轉支承的裝置的計算載荷27-29
• 4.2.2 動載荷29-30
• 4.2.3 計算載荷30-35
• 4.3 結構方案分析35-36
• 4.4 齒輪計算36-37
• 4.5 本章總結37-39
• 第五章 建立數學模型與有限元分析39-68
• 5.1 MATLAB 概述39-40
• 5.2 結構優(yōu)化設計方法40-41
• 5.3 數學模型建立41-46
• 5.3.1 建模流程42-43
• 5.3.2 確定并建立目標函數43-45
• 5.3.3 約束函數的確定45-46
• 5.4 MATLAB 優(yōu)化設計46-48
• 5.4.1 求解數學模型46-48
• 5.4.2 分析數學模型48
• 5.4.3 檢驗數學模型48
• 5.5 有限元方法48-67
• 5.5.1 ANSYS 建模分析51-53
• 5.5.2 ANSYS workbench 分析53-55
• 5.5.3 三維建模與導入55
• 5.5.4 CAD 結構導入與 ANSYS 分析55-67
• 5.6 本章總結67-68
• 第六章 結論68-70
• 6.1 結論68-69
• 6.2 進一步工作69
• 6.3 論文總結69-70
• 附錄 A70-71
• 附錄 B71-72
• 參考文獻72-75
• 致謝75-76
• 在讀期間發(fā)表的學術論文及研究成果76

【參考文獻】

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本文編號：311715