基于反求的大型低速重载滑动轴承正向设计
发布时间：2021-06-16 16:05
大型低速重载滑动轴承作为重型机械设备的关键部件,具有承载力大、摩擦功耗小、耐冲击、抗振动等优点,能长期在严峻的环境中工作,例如海洋平台起重机的回转支承。对于大型重载滑动轴承而言,由于轴承无法生成完整的润滑油膜或是最小油膜厚度过薄,从而导致轴承与轴颈接触面之间存在干摩擦,半干摩擦、边界润滑等现象,造成轴承的磨损,因此对轴承的接触问题进行分析十分必要。本文针对接触问题,提出了基于反求的大型低速重载滑动轴承的正向设计,目的在于提升轴承的综合性能和寿命,主要的研究内容如下:首先,通过对轴承的接触状态进行了详细地介绍和分析,建立了关于接触问题的反求思维流程。在这个流程中,主要涉及到赫兹接触理论、流体动压润滑原理以及弹流润滑等基本原理和方程,目的是为了得到主要接触形式及其承载能力。然后基于理论带入实例进行计算和分析,以海洋平台起重机的回转支承为例,通过ANSYS建立模型进行计算得到实际工况下的最大接触应力和应变值以及应力、应变分布情况。通过MATLAB数值计算得到流体动压润滑下的油膜压力和油膜厚度值,同时分析了宽径比、偏心率、转速等各因素对滑动轴承的影响规律,为优化提供依据。在反求的基础上,对滑动...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
9图 2-1 大型低速重载滑动轴承反求思维流程ure 2-1 Reverse of large low-speed heavy-duty journal bearings pr下的赫兹接触分析动轴承的接触算法有很多，比如说在工程实际中长期以轴承的 P 小于许用[P]，即轴承表面单位投影面积上的值，或是 PV 值小于许用[PV]值，V 为轴承的旋转线速理论，即根据两零件接触面的所允许的磨损量来确定磨分布，从而计算出零件的磨损寿命。然而在实际过程中低、重载等特性，上述所说的接触计算方法会导致较大师设计手册》[53]，滑动轴承接触属于弹性接触，可以使的接触压力，从而判断轴承是否可以达到其接触强度条
在分析弹性接触中两接触物体表面上产生的接触应力以及变形情况：接触面积的尺寸要比受载物体的曲率半径小很多；载荷与接触表面相互垂直，不考虑接触表面产生的切向应力；物体接触表面需是光滑连续的情况，接触体之间不存在摩擦力；接触物体间产生的变形处于接触体材料的弹性变形阶段，应力与应律，属于线性关系。上述条件，可以将赫兹理论应用到工程实际问题中，求解出弹性接触状态下接触面上所产生的局部应力与变形分布情况。对于滑动轴，属于圆柱与圆柱之间的沿素线接触，线接触模型如图 2-2，轴线平r、R 的两个圆柱体，F 是法向载荷，在圆柱体表面施加载荷 F 时会成微小的接触面，接触面是一个宽为 2b，长为 B 的带状域，接触域内分布呈椭圆形。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低速重载动压油膜轴承的油膜流场分析[J]. 朱琳,黄庆学. 山西冶金. 2010(03)
[2]接触摩擦问题的扩展有限元数值模拟方法[J]. 董玉文,任青文,苏琴. 长江科学院院报. 2009(05)
[3]采用通用膜厚方程的动压径向轴承形状优化[J]. 庞晓平,陈进,王家序. 西安交通大学学报. 2009(01)
[4]基于Matlab的汽轮机流体动压滑动轴承的优化设计[J]. 张毅. 轴承. 2009(01)
[5]低速重载轴承的有限元分析及研究[J]. 王兴东,董元龙,刘源泂. 武汉科技大学学报(自然科学版). 2008(01)
[6]计入轴瓦弹性变形的滑动轴承润滑分析的快速近似算法[J]. 何芝仙,桂长林. 润滑与密封. 2007(05)
[7]油膜轴承在冷轧薄板机组上的应用[J]. 杨汇荣,申福昌. 太原科技大学学报. 2006(S1)
[8]PTFE钢基铜塑自润滑复合材料的加工工艺优化与性能研究[J]. 骆志高,周士冲,陈坤,陈磊. 矿山机械. 2006(04)
[9]弹流润滑问题求解软件框架的构建[J]. 耿海鹏,戚社苗,郭海刚,虞烈. 润滑与密封. 2006(02)
[10]流体动压滑动轴承优化设计[J]. 刘宝兴,周大元. 机械工程师. 2005(05)
博士论文
[1]三维弹性体移动接触问题的边界元法研究[D]. 刘永健.清华大学 2003
硕士论文
[1]重载低速滑动轴承润滑机理及应用研究[D]. 刘俊波.山东大学 2016
[2]塑料合金轴承材料的摩擦学性能研究[D]. 周小雪.天津大学 2016
[3]动压滑动轴承设计分析及计算软件开发[D]. 周孟龙.天津大学 2014
[4]超大型起重机滑动式回转支承接触力均衡研究[D]. 李淞峰.大连交通大学 2013
[5]基于反求的动压滑动轴承形状优化设计[D]. 牛坤.重庆大学 2013
[6]基于ANSYS的起重机回转支承接触问题的有限元分析[D]. 汪洋.西南交通大学 2011
[7]滑动轴承润滑特性数值分析及优化设计研究[D]. 王凤斌.浙江大学 2011
本文编号：3233371
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
9图 2-1 大型低速重载滑动轴承反求思维流程ure 2-1 Reverse of large low-speed heavy-duty journal bearings pr下的赫兹接触分析动轴承的接触算法有很多，比如说在工程实际中长期以轴承的 P 小于许用[P]，即轴承表面单位投影面积上的值，或是 PV 值小于许用[PV]值，V 为轴承的旋转线速理论，即根据两零件接触面的所允许的磨损量来确定磨分布，从而计算出零件的磨损寿命。然而在实际过程中低、重载等特性，上述所说的接触计算方法会导致较大师设计手册》[53]，滑动轴承接触属于弹性接触，可以使的接触压力，从而判断轴承是否可以达到其接触强度条
在分析弹性接触中两接触物体表面上产生的接触应力以及变形情况：接触面积的尺寸要比受载物体的曲率半径小很多；载荷与接触表面相互垂直，不考虑接触表面产生的切向应力；物体接触表面需是光滑连续的情况，接触体之间不存在摩擦力；接触物体间产生的变形处于接触体材料的弹性变形阶段，应力与应律，属于线性关系。上述条件，可以将赫兹理论应用到工程实际问题中，求解出弹性接触状态下接触面上所产生的局部应力与变形分布情况。对于滑动轴，属于圆柱与圆柱之间的沿素线接触，线接触模型如图 2-2，轴线平r、R 的两个圆柱体，F 是法向载荷，在圆柱体表面施加载荷 F 时会成微小的接触面，接触面是一个宽为 2b，长为 B 的带状域，接触域内分布呈椭圆形。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低速重载动压油膜轴承的油膜流场分析[J]. 朱琳,黄庆学. 山西冶金. 2010(03)
[2]接触摩擦问题的扩展有限元数值模拟方法[J]. 董玉文,任青文,苏琴. 长江科学院院报. 2009(05)
[3]采用通用膜厚方程的动压径向轴承形状优化[J]. 庞晓平,陈进,王家序. 西安交通大学学报. 2009(01)
[4]基于Matlab的汽轮机流体动压滑动轴承的优化设计[J]. 张毅. 轴承. 2009(01)
[5]低速重载轴承的有限元分析及研究[J]. 王兴东,董元龙,刘源泂. 武汉科技大学学报(自然科学版). 2008(01)
[6]计入轴瓦弹性变形的滑动轴承润滑分析的快速近似算法[J]. 何芝仙,桂长林. 润滑与密封. 2007(05)
[7]油膜轴承在冷轧薄板机组上的应用[J]. 杨汇荣,申福昌. 太原科技大学学报. 2006(S1)
[8]PTFE钢基铜塑自润滑复合材料的加工工艺优化与性能研究[J]. 骆志高,周士冲,陈坤,陈磊. 矿山机械. 2006(04)
[9]弹流润滑问题求解软件框架的构建[J]. 耿海鹏,戚社苗,郭海刚,虞烈. 润滑与密封. 2006(02)
[10]流体动压滑动轴承优化设计[J]. 刘宝兴,周大元. 机械工程师. 2005(05)
博士论文
[1]三维弹性体移动接触问题的边界元法研究[D]. 刘永健.清华大学 2003
硕士论文
[1]重载低速滑动轴承润滑机理及应用研究[D]. 刘俊波.山东大学 2016
[2]塑料合金轴承材料的摩擦学性能研究[D]. 周小雪.天津大学 2016
[3]动压滑动轴承设计分析及计算软件开发[D]. 周孟龙.天津大学 2014
[4]超大型起重机滑动式回转支承接触力均衡研究[D]. 李淞峰.大连交通大学 2013
[5]基于反求的动压滑动轴承形状优化设计[D]. 牛坤.重庆大学 2013
[6]基于ANSYS的起重机回转支承接触问题的有限元分析[D]. 汪洋.西南交通大学 2011
[7]滑动轴承润滑特性数值分析及优化设计研究[D]. 王凤斌.浙江大学 2011
本文编号：3233371
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