圆锥滚子轴承轴向游隙对接触应力影响分析

发布时间：2024-03-01 23:51

　　游隙是轴承的一个非常重要参数,它对于轴承的载荷分布、噪声、振动、运转精度和磨耗等都有很大的影响。随着游隙的增大,轴承的承载区会减小,接触面应力增大;若游隙过小,会使轴承发热过高,甚至出现轴承咬死的现象。因此,选择合适的游隙值能改善轴承的平稳运转性和提高其使用寿命。本文结合轴承的结构形式及其特性,基于滚动轴承动力学及HERTZ接触理论,分析轴承游隙对载荷的影响关系;利用Pro/E建立圆锥滚子轴承实体三维有限元分析模型,考虑不同轴向游隙下的圆锥滚子轴承各部件应力分布情况,得出各个部件在不同游隙下的应力变化关系,对比得出一个最佳的游隙值;建立圆锥滚子轴承动力学分析模型,通过Workbench来对其进行瞬态分析,提取20ms时整体、滚子、内圈及外圈等效应力情况,得出圆锥滚子轴承的最大应力发生在滚子上且处于滚子小端面的边缘处,其次是内圈,最后是外圈;在相同载荷的条件下,瞬态分析得出的最大等效应力与静态分析得出的最大等效应力接近;通过滚动轴承疲劳寿命理论,基于滚动轴承疲劳寿命理论推导出滚子上接触应力修正后的值,然后再由S-N之间的关系式,确定出修正后接触应力对应的滚子寿命值,从而推理出轴向游隙所对...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 圆锥滚子轴承研究现状
    1.3 游隙对滚子轴承力学研究现状
    1.4 主要研究内容
第二章 圆锥滚子轴承计算理论
    2.1 圆锥滚子轴承结构及几何关系
    2.2 赫兹弹性接触理论
        2.2.1 有限长线接触问题的处理
        2.2.2 圆锥滚子轴承接触问题的几何描述
    2.3 圆锥滚子轴承游隙对载荷影响
    2.4 本章小结
第三章 圆锥滚子轴承轴向游隙的有限元分析
    3.1 接触问题的有限元法
        3.1.1 接触问题的阐述
        3.1.2 基于ANSYSWorkbench求解接触问题的方法
    3.2 圆锥滚子轴承轴向游隙选配
        3.2.1 轴向游隙
        3.2.2 圆锥滚子轴承轴向游隙的选配及与径向游隙的关系
    3.3 圆锥滚子轴承有限元分析
        3.3.1 模型建立
        3.3.2 接触对设置
        3.3.3 边界条件的设定及载荷
    3.4 ANSYSWorkbench计算结果分析
    3.5 本章小结
第四章 基于ANSYSWORKBENCH圆锥滚子轴承瞬态动力学分析
    4.1 ANSYSWorkbench瞬态分析的模块简介
    4.2 基于ANSYSWorkbench的瞬态动力学分析
        4.2.1 有限元模型的建立
        4.2.2 材料选取及接触的设定
        4.2.3 边界条件的设定及加载
    4.3 计算结果分析
    4.4 本章小结
第五章 轴向游隙对疲劳寿命分析
    5.1 滚动轴承疲劳寿命基础理论
        5.1.1 滚动轴承寿命传统算法
        5.1.2 线接触的滚子轴承疲劳寿命
    5.2 轴向游隙对圆锥滚子轴承疲劳寿命预测
        5.2.1 S-N曲线基本理论
        5.2.2 轴向游隙对轴承疲劳寿命预测
    5.3 本章小结
第六章 总结
    6.1 结论
    6.2 工作展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3916006