本文關鍵詞：高速鐵路客車圓錐滾子軸承凸度及動態(tài)性能分析

  更多相關文章： 高速鐵路客車 雙列圓錐滾子軸承 凸度 動態(tài)性能 有限元分析 溫升性能

【摘要】：圓錐滾子軸承作為高速鐵路客車軸箱最關鍵的核心部件，其滾子凸度設計及動態(tài)性能直接關系著軸箱系統的工作性能和可靠性，進而影響高速鐵路客車的正常運行和安全，，因此對軸箱軸承進行力學性能研究及溫升試驗分析有著非常重要的意義。 本文以高速鐵路客車軸箱用雙列圓錐滾子軸承為研究對象，在ANSYS/ANSYS WORKBENCH環(huán)境下建立不同凸度滾子和滾道接觸的有限元接觸分析模型，研究了滾動體和滾道之間在接觸負荷作用下接觸點鄰域的應力分布情況；考慮不同凸形、凸度量及載荷對接觸應力和應力分布的影響，確定了合理的凸形和凸度量。對數母線型滾子和合理的凸度量能降低滾子與滾道接觸引起的邊界應力集中，而且一定的載荷都會對應一個較優(yōu)的凸度量區(qū)間，凸度量過大或過小不但沒有降低邊界應力集中，反而會引起滾子端部和中間的應力差值，減弱滾子沿軸線方向應力分布的均勻性。 在滾子與滾道接觸應力分析的基礎上，建立對數母線型圓錐滾子軸承顯示動力學分析模型，并對其動態(tài)特性進行有限元仿真，研究了軸承各部分的接觸應力隨時間的變化情況。圓錐滾子與滾道接觸區(qū)域的幾何形狀對軸承的運動狀態(tài)及應力分布有一定的影響；滾子是振動最為激烈的零件，其振動特性呈現非常明顯的非線性特征；在軸承承載區(qū)域附近，保持架與滾子接觸應力差異較大。 在實際運行中，高鐵軸承滾子與滾道摩擦所產生的溫升對軸承工作性能有較大的影響，本文在專用鐵路軸承試驗機上，對對數母線型圓錐滾子軸承進行了不同轉速和載荷下的溫升性能試驗，初步驗證軸承的高速性能。在試驗過程中，試驗機和軸承都運轉平穩(wěn)；軸承工作溫度隨著轉速和載荷的增加而升高，在一定時間內可以達到熱平衡，并保持穩(wěn)定狀態(tài)；試驗結果表明，試驗用高鐵軸承初步達到設計要求。 本論文對高速鐵路軸箱軸承凸度及動態(tài)性能進行分析，并通過溫升性能試驗校核驗證其高速性能。本研究可為高鐵軸承的結構設計提供理論和試驗依據。
【關鍵詞】：高速鐵路客車 雙列圓錐滾子軸承 凸度 動態(tài)性能 有限元分析 溫升性能
【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】：U270.33;TH133.3
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 研究目的及意義8
• 1.2 高速鐵路軸承技術發(fā)展現狀8-10
• 1.3 圓錐滾子軸承性能研究現狀10-12
• 1.4 主要研究內容12-14
• 第2章 雙列圓錐滾子軸承的結構特性與受力分析14-24
• 2.1 雙列圓錐滾子軸承的結構形式分析14-17
• 2.1.1 雙列圓錐滾子軸承的結構形式14-16
• 2.1.2 雙列圓錐滾子軸承的結構特性16-17
• 2.2 雙列圓錐滾子軸承的載荷分布計算17-22
• 2.2.1 圓錐滾子軸承的載荷分布17-19
• 2.2.2 圓錐滾子的受力平衡分析19-20
• 2.2.3 圓錐滾子軸承的曲率與彈性趨近量計算20-21
• 2.2.4 圓錐滾子軸承接觸負荷與變形關系21-22
• 2.3 本章小結22-24
• 第3章 圓錐滾子軸承凸度的有限元分析24-46
• 3.1 接觸問題的有限元法24-26
• 3.1.1 接觸問題的闡述24
• 3.1.2 基于 ANSYS 求解接觸問題的方法24-26
• 3.2 圓錐滾子軸承凸度設計26-30
• 3.2.1 凸度問題的闡述26-27
• 3.2.2 滾子軸承的凸度設計27-30
• 3.3 圓錐滾子軸承有限元分析模型的建立30-36
• 3.3.1 實體模型的建立30-32
• 3.3.2 材料特性的設定與單元選取32-33
• 3.3.3 網格劃分33-34
• 3.3.4 接觸對設置34-35
• 3.3.5 邊界條件的設定及載荷35-36
• 3.4 ANSYS 計算結果分析36-44
• 3.4.1 凸形對接觸應力的影響36-42
• 3.4.2 滾子的凸度量計算42-44
• 3.5 本章小結44-46
• 第4章 基于 ANSYS/LS-DYNA 圓錐滾子軸承動力學分析46-56
• 4.1 ANSYS/ LS- DYNA 顯式動力學分析模塊簡介46
• 4.2 顯式動力學的基礎算法理論46-48
• 4.3 基于 ANSYS/ LS- DYNA 的顯示動力學分析48-55
• 4.3.1 有限元模型的建立48-49
• 4.3.2 材料選取及接觸的設定49-50
• 4.3.3 邊界條件的設定及加載50
• 4.3.4 計算結果分析50-55
• 4.4 本章小結55-56
• 第5章 高鐵軸承溫升性能試驗分析56-62
• 5.1 試驗目的56
• 5.2 試驗主要內容56-58
• 5.2.1 試驗軸承56
• 5.2.2 試驗裝置56-57
• 5.2.3 試驗內容57-58
• 5.3 試驗結果與分析58-61
• 5.3.1 不同轉速對軸承溫升性能的影響58-60
• 5.3.2 不同載荷對軸承溫升性能的影響60-61
• 5.4 本章小結61-62
• 第6章 結論與展望62-64
• 6.1 結論62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻64-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士學位期間的研究成果68

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：668395