特大型滾輪式支承結構研究
發(fā)布時間:2023-08-01 19:51
隨著社會經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展,大型旋轉支承在機械、建筑等領域的應用越來越多,對其性能要求也越來越高;剞D支承的傳統(tǒng)方案是選用軸承式結構,但對于超大型支承采用軸承式結構存在加工精度高,制造難度大;體積巨大,整體不便與運輸;安裝調整困難,且損壞件不易維修更換等不足。本文結合天津市慈海橋摩天輪(總體方案)對大型旋轉支承需要,提出了一種滾輪式支承方案,并對這種方案的具體結構及設計方法進行了系統(tǒng)研究。本文主要進行了以下工作: 1.分析了慈海橋摩天輪(總體方案)對大型旋轉支承的具體要求和產品生命周期中其他需要考慮的問題,提出“軸承式”和“滾輪式”兩種設計方案,通過分析對比確定滾輪式支承方案為最終方案,并對滾輪式支承方案進行了詳細結構設計。 2.以重量最輕為優(yōu)化設計目標,從工程要求、結構限制、強度等方面出發(fā)確定了多個約束條件,建立了優(yōu)化設計模型,并應用Matlab軟件進行了優(yōu)化計算;最后進行了結構校核。 3.運用有限元理論和ANSYS軟件對滾輪式支承結構中的關鍵部件-支承外圈及滾輪支架進行了應力、應變分析,結果表明結構的剛度和強度是足夠的。 4.用ANSYS和赫茲公式同時對滾輪與支承外圈的接觸應力進...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 概述
1.1.1 軸承與回轉支承
1.1.2 軸承工業(yè)的發(fā)展
1.1.3 特大型軸承的生產現(xiàn)狀
1.2 軸承設計理論與方法
1.2.1 傳統(tǒng)軸承設計理論和方法
1.2.2 現(xiàn)代軸承設計理論與方法
1.3 課題背景及研究意義
1.3.1 課題背景
1.3.2 本課題研究的內容及意義
第二章 特大型支承結構的方案選擇與結構設計
2.1 摩天輪回轉支承結構的設計要求和需要考慮的主要問題
2.1.1 摩天輪支承結構的設計要求
2.1.2 摩天輪支承結構設計需要考慮的主要問題
2.2 支承結構的設計方案
2.2.1 軸承式支承方案
2.2.2 滾輪式支承方案
2.2.3 兩種方案的對比
2.3 滾輪式支承結構設計
2.3.1 徑向支承結構
2.3.2 軸向支承結構
2.3.3 支承外圈
2.4 本章小結
第三章 滾輪式支承參數(shù)優(yōu)化設計與校核
3.1 徑向支承結構的參數(shù)優(yōu)化模型
3.1.1 目標函數(shù)
3.1.2 約束條件
3.1.3 運用Matlab進行優(yōu)化模型求解
3.2 徑向支承設計校核
3.2.1 結構力學分析
3.2.2 校核軸承
3.2.3 校核軸
3.2.4 校核滾輪
3.2.5 設計參數(shù)的確定
3.3 本章小結
第四章 滾輪式支承結構的有限元分析
4.1 支承外圈與徑向滾輪的接觸分析
4.1.1 接觸分析的類型和形式
4.1.2 有限元分析模型
4.1.3 單元關鍵字和實常數(shù)
4.1.4 邊界條件
4.1.5 求解選項和載荷步
4.1.6 求解接觸問題
4.1.7 結果分析
4.2 支承外圈的應力應變分析
4.2.1 模型選擇
4.2.2 載荷確定
4.2.3 約束確定
4.2.4 結果分析
4.3 滾輪支架的應力應變分析
4.3.1 模型選擇
4.3.2 載荷確定
4.3.3 約束確定
4.3.4 結果分析
4.4 本章小結
第五章 滾輪式支承結構精度控制
5.1 制造精度和安裝精度的要求
5.2 安裝過程中精度調整
5.2.1 兩支承外圈內滾道同心度的調整及輔助基準的建立
5.2.2 輔助基準的建立與調整過程
5.2.3 徑向尺寸的精度調整
5.2.4 徑向角度尺寸(平行度)的保證
5.3 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝
本文編號:3838252
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
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中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 概述
1.1.1 軸承與回轉支承
1.1.2 軸承工業(yè)的發(fā)展
1.1.3 特大型軸承的生產現(xiàn)狀
1.2 軸承設計理論與方法
1.2.1 傳統(tǒng)軸承設計理論和方法
1.2.2 現(xiàn)代軸承設計理論與方法
1.3 課題背景及研究意義
1.3.1 課題背景
1.3.2 本課題研究的內容及意義
第二章 特大型支承結構的方案選擇與結構設計
2.1 摩天輪回轉支承結構的設計要求和需要考慮的主要問題
2.1.1 摩天輪支承結構的設計要求
2.1.2 摩天輪支承結構設計需要考慮的主要問題
2.2 支承結構的設計方案
2.2.1 軸承式支承方案
2.2.2 滾輪式支承方案
2.2.3 兩種方案的對比
2.3 滾輪式支承結構設計
2.3.1 徑向支承結構
2.3.2 軸向支承結構
2.3.3 支承外圈
2.4 本章小結
第三章 滾輪式支承參數(shù)優(yōu)化設計與校核
3.1 徑向支承結構的參數(shù)優(yōu)化模型
3.1.1 目標函數(shù)
3.1.2 約束條件
3.1.3 運用Matlab進行優(yōu)化模型求解
3.2 徑向支承設計校核
3.2.1 結構力學分析
3.2.2 校核軸承
3.2.3 校核軸
3.2.4 校核滾輪
3.2.5 設計參數(shù)的確定
3.3 本章小結
第四章 滾輪式支承結構的有限元分析
4.1 支承外圈與徑向滾輪的接觸分析
4.1.1 接觸分析的類型和形式
4.1.2 有限元分析模型
4.1.3 單元關鍵字和實常數(shù)
4.1.4 邊界條件
4.1.5 求解選項和載荷步
4.1.6 求解接觸問題
4.1.7 結果分析
4.2 支承外圈的應力應變分析
4.2.1 模型選擇
4.2.2 載荷確定
4.2.3 約束確定
4.2.4 結果分析
4.3 滾輪支架的應力應變分析
4.3.1 模型選擇
4.3.2 載荷確定
4.3.3 約束確定
4.3.4 結果分析
4.4 本章小結
第五章 滾輪式支承結構精度控制
5.1 制造精度和安裝精度的要求
5.2 安裝過程中精度調整
5.2.1 兩支承外圈內滾道同心度的調整及輔助基準的建立
5.2.2 輔助基準的建立與調整過程
5.2.3 徑向尺寸的精度調整
5.2.4 徑向角度尺寸(平行度)的保證
5.3 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝
本文編號:3838252
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