本文關(guān)鍵詞：球軸承柔性多體動(dòng)力學(xué)分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：球軸承作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的關(guān)鍵零件,影響著整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。真實(shí)分析球軸承零件的相互作用和有關(guān)動(dòng)力學(xué)特性,成為目前軸承研究的一個(gè)主要內(nèi)容。本文主要研究目的是應(yīng)用有限元方法建立球軸承的多體多自由度的柔性多體動(dòng)力學(xué)模型,考慮球軸承各元件之間的動(dòng)態(tài)接觸關(guān)系,研究球軸承的動(dòng)力學(xué)性能和保持架的穩(wěn)定性等亟待解決的關(guān)鍵問題。 本文來源于國家自然科學(xué)研究基金項(xiàng)目“機(jī)械系統(tǒng)中滾動(dòng)軸承多體接觸動(dòng)力學(xué)研究”(編號(hào)11002062)和昆明理工大學(xué)引進(jìn)人才基金“大型滾動(dòng)軸承柔性多體動(dòng)力學(xué)研究”(編號(hào)KKSA20091026),運(yùn)用有限元方法,對(duì)球軸承的多體靜力接觸、保持架振動(dòng)、多體動(dòng)力接觸等特性進(jìn)行研究。論文的主要研究工作包括： (1)通過深溝球軸承多體靜力接觸有限元分析,得到了不同載荷參數(shù)條件下球軸承的靜力學(xué)性能。經(jīng)Hertz接觸理論驗(yàn)證,所提出的網(wǎng)格劃分方式、接觸參數(shù)和接觸對(duì)建立方法是正確的,可以作為軸承靜、動(dòng)力學(xué)模型的建模方式,同時(shí)驗(yàn)證了應(yīng)用有限元法進(jìn)行球軸承動(dòng)力學(xué)分析的可行性。 (2)對(duì)浪形保持架和實(shí)體保持架進(jìn)行自由模態(tài)分析,得到了保持架的自由振動(dòng)特征；對(duì)實(shí)體保持架進(jìn)行離心預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析,分析了保持架在離心力作用下的振動(dòng)形式及特點(diǎn)。主要結(jié)論：浪形保持架的振動(dòng)損毀主要發(fā)生在鉚釘連接處,實(shí)體保持架發(fā)生在側(cè)梁和過梁處；由于離心力的作用,使實(shí)體保持架的模態(tài)頻率升高,高速情況下對(duì)保持架疲勞強(qiáng)度的影響更加明顯。 (3)綜合考慮軸承徑向載荷、轉(zhuǎn)速、引導(dǎo)間隙等因素的影響,同時(shí)考慮鋼球、套圈滾道和保持架的動(dòng)態(tài)接觸關(guān)系,在ANSYS/LS-DYNA中建立了深溝球軸承和角接觸球軸承的柔性多體接觸動(dòng)力學(xué)模型,并進(jìn)行了動(dòng)力接觸仿真分析,研究了球軸承的動(dòng)力學(xué)性能和保持架的動(dòng)態(tài)特性。主要結(jié)論：在徑向載荷下,鋼球表現(xiàn)出奇偶交替支承的變?nèi)嵝哉駝?dòng)響應(yīng)；保持架的穩(wěn)定性與軸承所受載荷、引導(dǎo)間隙、速度等因素相關(guān),其中以速度沖擊的對(duì)保持架穩(wěn)定性的影響最為嚴(yán)重。 (4)進(jìn)行了球軸承的動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試,拾取外圈的徑向振動(dòng)加速度信號(hào)和振動(dòng)頻率信號(hào),對(duì)比仿真計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了球軸承柔性多體接觸有限元模型和仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。 綜上所述,本文分別研究了球軸承的載荷分布、保持架振動(dòng)、球軸承動(dòng)態(tài)響應(yīng)等方面的問題。通過探索球軸承的靜、動(dòng)態(tài)接觸特性,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了球軸承的基本動(dòng)力學(xué)接觸性能,對(duì)球軸承的設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)等具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：球軸承 有限元法 ANSYS/LS-DYNA 保持架 動(dòng)態(tài)接觸動(dòng)力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 概述10-11
• 1.2 球軸承國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 球軸承接觸力學(xué)分析方法11-12
• 1.2.2 球軸承力學(xué)分析的有限元方法12-14
• 1.2.3 保持架動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題研究意義與來源15-16
• 1.4 課題研究內(nèi)容16-18
• 第二章 球軸承柔性多體接觸靜態(tài)特性分析18-38
• 2.1 引言18-19
• 2.2 球軸承的Hertz接觸理論分析19-23
• 2.2.1 深溝球軸承的幾何參數(shù)19-20
• 2.2.2 角接觸軸承的幾何參數(shù)20-22
• 2.2.3 球軸承的Hertz點(diǎn)接觸理論22-23
• 2.3 球軸承徑向載荷分布理論23-27
• 2.3.1 最大載荷計(jì)算23-25
• 2.3.2 各鋼球承載計(jì)算25-26
• 2.3.3 計(jì)算實(shí)例26-27
• 2.4 球軸承多體接觸靜態(tài)特性的有限元分析27-35
• 2.4.1 網(wǎng)格劃分方法和接觸控制參數(shù)的探索27-31
• 2.4.2 球軸承多體接觸計(jì)算結(jié)果及分析31-35
• 2.5 本章小結(jié)35-38
• 第三章 球軸承保持架的振動(dòng)特性分析38-50
• 3.1 引言38
• 3.2 保持架振動(dòng)的基本形式38-39
• 3.3 浪型保持架自由振動(dòng)特性39-43
• 3.3.1 浪形保持架有限元模型39-40
• 3.3.2 浪形保持架自由振動(dòng)模態(tài)40-42
• 3.3.3 結(jié)果分析42-43
• 3.4 實(shí)體保持架自由振動(dòng)特性43-46
• 3.4.1 實(shí)體保持架有限元模型43
• 3.4.2 實(shí)體保持架自由模態(tài)43-46
• 3.4.3 結(jié)果分析46
• 3.5 實(shí)體保持架預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析46-48
• 3.5.1 離心應(yīng)力分布46-47
• 3.5.2 離心預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 第四章 球軸承柔性多體接觸動(dòng)力學(xué)特性分析50-72
• 4.1 引言50
• 4.2 LS-DYNA程序顯示動(dòng)力學(xué)基本算法50-52
• 4.2.1 控制方程與現(xiàn)實(shí)算法50-51
• 4.2.2 接觸算法與接觸類型51-52
• 4.3 球軸承的運(yùn)動(dòng)學(xué)理論分析52-54
• 4.3.1 保持架的旋轉(zhuǎn)速度53
• 4.3.2 鋼球的自轉(zhuǎn)速度53-54
• 4.4 深溝球軸承動(dòng)力學(xué)特性分析54-64
• 4.4.1 深溝球軸承多體接觸動(dòng)力學(xué)有限元模型54-55
• 4.4.2 輕載條件下的計(jì)算結(jié)果分析55-60
• 4.4.3 重載條件下球軸承動(dòng)力學(xué)特性分析60-64
• 4.5 角接觸球軸承動(dòng)力學(xué)特性分析64-71
• 4.5.1 角接觸球軸承多體接觸動(dòng)力學(xué)有限元模型64-65
• 4.5.2 計(jì)算結(jié)果分析65-71
• 4.6 本章小結(jié)71-72
• 第五章 球軸承的動(dòng)態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)72-80
• 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>72
• 5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方法72-74
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備72-73
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法73-74
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果74-79
• 5.3.1 深溝球軸承6012振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果74-76
• 5.3.2 角接觸球軸承7010C振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果76-79
• 5.3.3 有限元計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果誤差分析79
• 5.4 本章小結(jié)79-80
• 第六章 結(jié)論與展望80-82
• 6.1 本文主要研究工作和結(jié)論80-81
• 6.2 今后研究展望81-82
• 致謝82-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文和參與的科研項(xiàng)目88

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 汪久根;王慶九;章維明;;滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)的研究[J];軸承;2007年03期

2 李昌;孫志禮;;深溝球軸承動(dòng)態(tài)有限元數(shù)字仿真[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年11期

  本文關(guān)鍵詞：球軸承柔性多體動(dòng)力學(xué)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：346567