基于疲劳实验的回转支承损伤研究

发布时间：2020-06-03 20:21

【摘要】：回转支承在现代大型机械中起着越来越重要的作用,回转支承的状态往往影响着整个机械的状态甚至整个系统的状态,但是目前针对回转支承运转状态的研究还不能满足实践生产的需要,本文通过疲劳试验针对回转支承的运转状态进行了研究。本文在研究回转支承建模方法的基础上对实验用回转支承进行了有限元模型的简化,提出了一种对模型施加载荷的思路,并在Ansys-Workbench中对不同约束条件下不同工况载荷回转支承的变形和应力进行了计算,校核了回转支承的强度和刚度,同时计算结果对传感器安装测点的选择有一定帮助。在试验准备过程中,优化了原始试验机的运转系统和加载系统使其更能适应回转支承的承载特点,设计了实验过程,规范了实验操作。在进行了回转支承疲劳试验时,通过实时监控回转支承振动数据的波形图以及振动数据的峰值因子和峭度值,配合回转支承实时温度,对回转支承的运转状态进行了判断。为了进一步判断回转支承损伤部位对振动数据进行了预处理,将预处理后的数据进行经典模态分解(EMD)并用快速傅里叶变换提取出其频域特征,与回转支承各部位损伤频率对照认为实验过程中该型号回转支承的滚珠发生了损伤。最后总结了该型号回转支承运转各阶段的温度特征。
【图文】：

（c） （d）图 1.1 回转支承结构形式图回转支承（Slewing bearing）又称转盘轴承，其与普通轴承的区别主要有以（a）回转支承适应工作环境能力更强。为了适应极端恶劣的工作环境，如：，工作环境温度高于正常室温等环境，回转支承都带有专用的密封圈，密封作用是防止环境中的粉尘渗入回转支承影响回转支承运转状态，同时具有防滑油溢出的功能。（b） 回转支承的尺寸较大。回转支承直径一般在 400mm~10000mm，德国伯公司设计制造的世界上最大回转支承直径已经达到 40m[5]。（c）回转支承工作转速较慢。回转支承工作时转速一般不超过 50r/min，在工况下回转支承不做整圈转动而是在一定角度内往复旋转。

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2 回转支承建模及有限元分析证实验安全，确保实验所选载荷满足实验操作安全规范，需要对回时的整体应力和变形水平进行模拟计算，同时计算结果还能够对传到帮助。下文将详细介绍本次试验用回转轴承及其建模计算过程。用回转支承简介实验采用的回转支承是江苏万达轴承厂提供的型号为 011.20.345.03号释义如图 2.1.1 所示：
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH133.3

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本文编号：2695344