轴承感应加热拆卸过程中的模型研究及仿真

发布时间：2020-06-18 08:55

【摘要】：轴承是各类机电产品配套与维修的重要机械基础件,在工业生产中起着十分重要的作用。然而,由于轴承工作的环境往往比较恶劣,轴承十分容易损坏,因此经常需要对轴承进行更换和修复。在更换和修复时,轴承的拆卸是其中的一项十分重要的工作。 传统的轴承拆卸方法大多采用机械方法或火焰油煮等加热方法,它们都不同程度存在着易损、污染环境、浪费能源、费时费力、加热质量差、结果不可控等缺点。因此寻找一种新型的无损高效节能的拆卸方法已经迫在眉睫。近年来得到的迅速发展的感应加热技术正好具有高效、节能、加热质量好、易于实现自动化等优点,用于轴承拆卸非常合适。本文正是在此背景下对轴承感应加热拆卸技术进行的研究。 论文在前人对感应加热技术的研究基础上,主要对轴承感应加热过程中的电磁涡流场和温度场进行了研究。论文的研究对轴承感应加热拆卸系统的设计和工艺提供了理论支持。论文主要做了以下工作： (1)从电磁场的基本理论出发,用电磁场矢量磁位法推导得出了时谐涡流场的微分方程,并用加权余量法推导出了轴承感应加热过程中涡流场的有限元数学模型。 (2)在傅里叶热传导微分方程的基础上建立了轴承感应加热过程中温度场的基本微分方程,用三角形单元对温度场的求解区域进行了单元划分,并推导建立了轴承感应加热过程中瞬态温度场的变分方程,介绍了单元矩阵的合成和方程的求解方法。 (3)利用ANSYS软件对一个轴承感应加热拆卸的实际工况进行仿真分析。通过对感应加热过程中的电磁场进行仿真分析,得出了轴承感应加热过程中电磁场的分布规律。 (4)通过对感应加热过程中温度场的仿真分析,得出了轴承感应加热过程中温度场的分布规律。仿真结果验证了感应加热技术应用于轴承拆卸的可行性。同时仿真结果和实际加热结果基本相同,证明了论文仿真方法的正确性。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH133.3;TP391.9

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本文编号：2719007