圆柱滚子高精密轴承的运输包装设计

发布时间：2017-10-10 22:08

  本文关键词：圆柱滚子高精密轴承的运输包装设计

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【摘要】：高精密轴承广泛应用于军事及航空航天领域,其质量直接影响所属机械设备的性能表现。由于高精密轴承的运输包装防护性不足,到达运输目的地后出现滚动体与内、外圈接触面损伤的情况,导致产品返厂使生产厂家生产成本增加。对现有高精密轴承包装件进行模拟公路运输试验,分析现有包装下高精密轴承在运输环境中表面质量的影响因素。对运输过程中高精密轴承受到的冲击和振动存在形式进行分析,采用分形几何表征结合面的形貌特征方法,由分形理论得到粗糙表面微凸体分布函数,开展运输过程中高精密轴承受冲击振动后表面的摩擦磨损研究。基于应力-应变原理设计高精密轴承的夹紧装置,以消除轴承各零件间的游隙,减小运输过程中冲击和振动对轴承表面质量的影响。基于微动摩擦原理得到阻止轴承滚动体与轴承内圈及夹紧装置发生相对滑动的摩擦力,利用应力应变的关系得到施加在轴承滚动体上的正向应力,依据理论分析结果建立夹紧装置的三维实体模型,为后续仿真分析提供依据。根据缓冲包装材料的力学特性计算缓冲衬垫厚度,并根据运输及仓储过程中的环境因素对防锈材料进行选择,根据瓦楞楞型特点选择瓦楞纸板为外包装材料并进行尺寸计算及堆码校核。基于有限元软件模拟夹紧装置与轴承相互作用的工作过程,研究该过程中轴承受力变化情况及夹紧装置的力学表现。将高精密轴承运输包装组合体模型导入有限元软件中,定义不同零件的材料参数并划分网格,通过模拟仿真得到夹紧装置及轴承的应力应变云图。将缓冲衬垫、夹紧装置、高精密轴承等各构件组合成运输包装件,对其进行振动和跌落测试以验证理论分析即包装设计的可靠性。根据运输包装测试要求,对包装件在2-5Hz内进行的正弦定频振动试验以及高度为700mm的自由跌落试验,通过分析高精密轴承受到的加速度以及轴承接触表面粗糙度检测,并与原有包装试验数据进行对比,验证该种运输包装形式的合理性。
【关键词】：高精密轴承 磨损 包装 夹紧 建模 有限元分析 试验验证
【学位授予单位】：哈尔滨商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH133.33;TB482
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-16
• 1.1 课题来源11
• 1.2 高精密轴承运输包装的研究意义11
• 1.3 国内外研究现状11-14
• 1.4 技术要求14
• 1.5 主要研究内容14-16
• 2 轴承损伤试验与影响因素分析16-32
• 2.1 基于振动及跌落试验的现有包装防护性能分析16-24
• 2.1.1 现有包装件振动试验分析16-20
• 2.1.2 现有包装件跌落试验分析20-24
• 2.2 高精密轴承现有包装存在的问题及分析24-25
• 2.3 轴承在运输过程中的接触表面的摩擦损伤分析25-31
• 2.4 本章小结31-32
• 3 高精密轴承运输包装设计32-51
• 3.1 运输包装方案设计32
• 3.2 内环与滚动体夹紧装置设计32-41
• 3.2.1 夹紧装置结构设计32-38
• 3.2.2 夹紧装置有限元分析38-41
• 3.3 轴承包装缓冲垫设计41-44
• 3.3.1 整体缓冲包装方案41
• 3.3.2 主要参数选择和计算41-44
• 3.4 防锈包装设计44-45
• 3.5 外包装设计45-50
• 3.6 本章小结50-51
• 4 试验测试与验证51-56
• 4.1 振动试验分析51-53
• 4.2 跌落试验分析53-55
• 4.3 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 附录60-61
• 攻读学位期间发表的学术论文61-62
• 致谢62

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本文编号：1008856