本文關(guān)鍵詞：向心關(guān)節(jié)軸承應力場分析及壽命預測方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：向心關(guān)節(jié)軸承是一種滑動軸承，它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、承載能力強等特點。在實際工作中，因為關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)形式和工作機理與滾動軸承相比完全不同，為了延長關(guān)節(jié)軸承的使用壽命，關(guān)節(jié)軸承的配合關(guān)系、承載能力、擺動頻率和傾斜角范圍等影響因素都需要得到充分的考慮。本論文所涉及的某型號向心關(guān)節(jié)軸承主要應用于航空工業(yè)上，其對工作性能的要求也比較高。 本論文首先利用ANSYS軟件的APDL語言編寫了某型號向心關(guān)節(jié)軸承靜載荷下的應力場的求解分析程序，在有限元模型中用剛性面來替代芯軸和軸承座，通過對比、分析關(guān)節(jié)軸承在不同載荷下軸承內(nèi)、外圈的應力場分布，得到了關(guān)節(jié)軸承所能承受的最大極限靜載荷；并在進一步的分析中采用線性最小二乘法，得到了向心關(guān)節(jié)軸承徑向載荷與軸承內(nèi)、外圈最大接觸應力的關(guān)系公式。又以某型號桿端關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)為基準，在ANSYS有限元分析軟件環(huán)境內(nèi)，使用APDL參數(shù)化設計語言二次開發(fā)建立了桿端關(guān)節(jié)軸承的參數(shù)化建模界面，通過該參數(shù)化建模界面可以實現(xiàn)桿端關(guān)節(jié)軸承的三維有限元模型的快速建立，接著對桿端關(guān)節(jié)軸承在額定靜載荷下的應力場進行了分析，并與剛性支承下向心關(guān)節(jié)軸承的等效應力分布進行了比較分析，指出了剛性、柔性支承選擇方式計算向心關(guān)節(jié)軸承應力場的差異。在此基礎上，采取了改變軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)大小的分析方法，對軸承結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設計，確定了此向心關(guān)節(jié)軸承的最佳公稱直徑；又通過對軸承與芯軸、軸承座的不同間隙或過盈量等配合情況下的應力場分析，確定了關(guān)節(jié)軸承在安裝、工作中過盈量、間隙配合量的合適選取范圍，在保證了關(guān)節(jié)軸承能夠正常工作的同時，提高了關(guān)節(jié)軸承的使用壽命。最后，對傾斜工況下桿端關(guān)節(jié)軸承的應力場分布進行了求解分析，得到了向心關(guān)節(jié)軸承最大等效應力隨著傾斜角的增大而增大，以及通過合理地控制傾斜角可以減小應力集中部位的最大等效應力的結(jié)論，給關(guān)節(jié)軸承傾斜范圍的選取提供了一定的理論依據(jù)與參考。 論文最后比較、借鑒了國內(nèi)外各大廠家關(guān)于關(guān)節(jié)軸承的壽命計算方法，分析了與關(guān)節(jié)軸承壽命相關(guān)的一些主要影響因素，比較了這些因素對通過不同壽命計算公式求解得到的壽命結(jié)果的影響程度。并通過獲得的摩擦磨損性能試驗數(shù)據(jù)，基于性能退化方法，對自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承的壽命評估方法進行了探索研究。
【關(guān)鍵詞】：關(guān)節(jié)軸承 有限元分析 ANSYS 力學性能 壽命估算方法
【學位授予單位】：河南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.31
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題研究的背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容11-12
• 第2章 向心關(guān)節(jié)軸承三維有限元模型12-18
• 2.1 有限元模型的建立12-17
• 2.1.1 網(wǎng)格劃分及接觸設置13-15
• 2.1.2 設置邊界條件和加載15-16
• 2.1.3 結(jié)果后處理16-17
• 2.2 本章小結(jié)17-18
• 第3章 剛性支承下向心關(guān)節(jié)軸承性能分析18-32
• 3.1 最大極限受載能力分析18-22
• 3.2 向心關(guān)節(jié)軸承理論受力分析22-25
• 3.2.1 受力分析簡化模型22-24
• 3.2.2 向心關(guān)節(jié)軸承理論受力分析24-25
• 3.3 徑向游隙對關(guān)節(jié)軸承承載性能的影響25-28
• 3.4 過盈過盈量對關(guān)節(jié)軸承承載性能的影響28-30
• 3.5 向心關(guān)節(jié)軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計30-31
• 3.6 本章小結(jié)31-32
• 第4章 桿端關(guān)節(jié)軸承的承載性能分析32-42
• 4.1 桿端關(guān)節(jié)軸承參數(shù)化建模界面的開發(fā)32-35
• 4.1.1 APDL 參數(shù)化設計語言33
• 4.1.2 參數(shù)化建模界面的開發(fā)33-35
• 4.2 桿端關(guān)節(jié)軸承三維力學性能分析35-40
• 4.2.1 建立模型35-36
• 4.2.2 分析計算結(jié)果36-40
• 4.3 傾斜工況下的應力場分析40-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第5章 關(guān)節(jié)軸承壽命評估方法研究42-56
• 5.1 關(guān)節(jié)軸承壽命估算方法簡介42-44
• 5.1.1 國外關(guān)節(jié)軸承壽命計算方法43
• 5.1.2 國內(nèi)關(guān)節(jié)軸承壽命計算公式43-44
• 5.2 關(guān)節(jié)軸承壽命影響因素分析44-46
• 5.3 自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命估算46-47
• 5.4 基于性能退化方法的壽命評估方法研究47-54
• 5.4.1 性能退化方法簡介47-51
• 5.4.2 性能退化軌跡法的可靠性分析的實現(xiàn)及步驟51-52
• 5.4.3 基于性能退化軌跡法的關(guān)節(jié)軸承磨損壽命和可靠性評估52-54
• 5.5 本章小結(jié)54-56
• 第6章 結(jié)論與展望56-58
• 6.1 結(jié)論56-57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻58-62
• 致謝62-63
• 攻讀碩士學位期間的研究成果63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：向心關(guān)節(jié)軸承應力場分析及壽命預測方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：407685