本文關鍵詞：基于ADAMS的高性能軸承動態(tài)性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：軸承是機械系統(tǒng)的重要支撐和傳動部件。隨著工業(yè)飛速發(fā)展，對軸承的性能要求越來越高，尤其高端裝備制造業(yè)的發(fā)展嚴重受到軸承性能的制約。因此開展高性能軸承研究具有重要意義。軸承的動態(tài)性能分析一直是軸承理論研究的一個難題，隨著CAE仿真技術發(fā)展，基于CAE的軸承性能分析，已成為了世界軸承行業(yè)新的研究方向。本課題以我國現(xiàn)役高速鐵路軸承為研究對象，制定了貼近實際的軸承工況，利用三維建模軟件Pro/E、機械系統(tǒng)動力學軟件ADAMS和有限元分析軟件ANSYS，對軸承動態(tài)性能進行仿真分析研究，并結合理論計算，對仿真結果進行了分析說明。主要研究內(nèi)容如下： 1、借助于Pro/E強大的三維建模功能，建立了軸承虛擬樣機模型，實現(xiàn)了零件尺寸的精確控制和軸承的精確裝配，通過干涉檢查，保證零件裝配的正確性，通過配合間隙分析，可以準確把握和控制零件之間的配合間隙。 2、以彈性接和多體碰撞理論為基礎，分析IMPACT接觸力求解函數(shù)，建立出軸承剛體碰撞接觸模型，應用ADAMS軟件進行了動態(tài)性能分析。通過靜平衡仿真分析研究，制定了基于STEP函數(shù)的變參數(shù)仿真方法，有效的避免了初始載荷的沖擊，同時驗證了接觸模型的正確性。在此基礎上采用分段仿真方法進行了高速重載工況下的動態(tài)性能分析，研究了不同游隙以及聯(lián)合載荷作用的情況下，滾子與內(nèi)、外圈、保持架之間的相互作用，以及保持架運動的平穩(wěn)性。同時結合理論計算，對仿真結果進行分析說明。 3、借助于ANSYS與ADAMS之間的數(shù)據(jù)接口，建立基于外圈柔性體的軸承剛柔耦合模型，并通過靜平衡分析，驗證了接觸的有效性和正確性。同時借助ANSYSWorkbench進行了靜態(tài)結構分析，，通過對比外圈中的節(jié)點應力，驗證了柔性體的正確性。在此基礎上進行了高速重載工況分析，研究柔性體零件對軸承整機性能的影響，結果表明采用柔性體能夠進一步提高分析精度。 4、基于軸承的優(yōu)化分析，指出了基于多軟件的聯(lián)合仿真方法具有通用性的優(yōu)點，也存在操作冗繁的問題。針對此問題，針對此問題，提出了兩方面的考慮，并同時結合ADAMS自身優(yōu)化分析功能，對軸承總體優(yōu)化進行了相關探討。
【關鍵詞】：高性能軸承 滾動軸承 動態(tài)性能 仿真分析 剛柔耦合
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.33
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 目錄11-13
• 插圖清單13-15
• 表格清單15-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 研究背景和意義16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 軸承力學理論發(fā)展16-18
• 1.2.2 軸承仿真研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 課題來源和論文主要內(nèi)容19-22
• 1.3.1 課題來源19
• 1.3.2 論文主要內(nèi)容19-22
• 第二章 ADAMS 多體動力學分析基本理論22-31
• 2.1 ADAMS 動力學建模方法22-25
• 2.1.1 ADAMS 多剛體方程基礎22-23
• 2.1.2 ADAMS 多剛體運動方程23-25
• 2.2 ADAMS 方程求解25
• 2.3 ADAMS 采用的碰撞模型25-29
• 2.3.1 沖量動量法26-27
• 2.3.2 接觸碰撞模型27
• 2.3.3 接觸碰撞模型參數(shù)的設定27-29
• 2.4 ADAMS 中摩擦力的計算29-30
• 2.5 本章小結30-31
• 第三章 軸承全剛體動態(tài)性能仿真分析31-57
• 3.1 高速鐵路軸承的基本結構31-32
• 3.2 軸承相關參數(shù)計算32-35
• 3.2.1 保持架理論轉速計算33
• 3.2.2 軸承接觸載荷計算33-35
• 3.3 基于 Pro/E 的軸承三維幾何建模35-39
• 3.3.1 Pro／E 軟件簡介35-36
• 3.3.2 基于 Pro／E 的軸承模型建立36-39
• 3.4 基于 ADAMS 的軸承剛體動力學仿真39-56
• 3.4.1 剛體動力學模型建立39-44
• 3.4.2 驗證性靜平衡分析44-47
• 3.4.3 高速重載工況的動態(tài)仿真分析47-56
• 3.5 本章小結56-57
• 第四章 軸承剛柔耦合分析及優(yōu)化分析探討57-68
• 4.1 ADAMS 柔性體57-58
• 4.2 基于 ANSYS 的外圈柔性體建立58-61
• 4.3 剛柔耦合幾何模型的建立61-62
• 4.4 剛柔耦合模型的仿真分析62-66
• 4.4.1 驗證性靜平衡分析63-64
• 4.4.2 高速重載工況的動態(tài)仿真分析64-66
• 4.5 軸承總體優(yōu)化分析探討66-67
• 4.5.1 多軟件聯(lián)合仿真分析66
• 4.5.2 軸承的參數(shù)化建模66
• 4.5.3 軸承優(yōu)化設計66-67
• 4.6 本章小結67-68
• 第五章 總結與展望68-71
• 5.1 總結68-69
• 5.2 展望69-71
• 參考文獻71-74
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況74-75

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：基于ADAMS的高性能軸承動態(tài)性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：489784