宽厚板初轧机用6000kW电机滑动轴承承载能力研究

发布时间：2017-08-30 05:14

  本文关键词：宽厚板初轧机用6000kW电机滑动轴承承载能力研究

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【摘要】：初轧机驱动电机的滑动轴承是电机关键零部件,不仅承受电机转子重量,还需承受轧机轧钢过程中产生的轴向载荷,其工况为低速重载、频繁正反转、大冲击载荷。因工况恶劣,为保证系统的可靠性,对轴承的设计和制造提出了较高要求。目前初轧机电机滑动轴承通常需要进口,价格高,交货期长。为掌握该类轴承的核心设计技术,需要研究在交变载荷冲击下,进行轴承油膜承载能力分析,防冲击阻尼结构设计分析以及轴承整体结构强度校核。本文的主要工作如下:(1)根据初轧机驱动电机用滑动轴承的工况特点,分析轴承的受力情况,确定了采用圆形推力瓦及碟形弹簧支撑等关键结构。计算并确定了轴承承受冲击载荷的时间和大小,采用专业计算软件CMD5.0对初轧机6000kW电机用径向瓦和推力瓦进行了设计计算,并采用Fluent软件对径向瓦静压顶起结构进行了流场仿真。(2)针对冲击载荷工况,推导了圆形弹性推力瓦润滑方程,求得推力瓦刚度阻尼参数,并建立了碟型弹簧支承的圆形推力瓦瞬态响应数学模型,求出冲击载荷作用时的油膜压缩量、最小油膜厚度等参数。(3)针对断辊事故工况,利用数值分析软件对轴承结构部件进行有限元分析。跟踪了已开发产品的运行记录和试验数据,表明采用上述技术所研制的轴承是可靠的,验证了技术的可行性。研究工作表明,采用圆形弹性推力瓦结构和碟型弹簧支承的初轧机电机滑动轴承,能有效抵抗轧钢过程中产生的冲击载荷,保证系统安全运行。
【关键词】：初轧机电机滑动轴承 冲击载荷 圆形弹性推力瓦 碟型弹簧 油膜
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG333
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 课题研究背景和意义9-11
• 1.2 国内外研究现状及趋势11-20
• 1.2.1 初轧机用电机滑动轴承研究现状及趋势11-13
• 1.2.2 推力瓦结构及研究趋势13-14
• 1.2.3 振动阻尼结构滑动轴承的结构和原理14-19
• 1.2.4 圆形推力瓦结构滑动轴承的原理和优势19-20
• 1.3 主要研究内容20-21
• 第2章 初轧机电机滑动轴承的工况及关键结构21-35
• 2.1 初轧机电机滑动轴承的推力载荷21-24
• 2.1.1 推力载荷21-23
• 2.1.2 冲击载荷作用时间23
• 2.1.3 断辊冲击载荷23-24
• 2.2 初轧机电机滑动轴承的径向载荷24-25
• 2.3 初轧机电机滑动轴承的的布置25-27
• 2.4 径向推力轴承总体结构设计27-29
• 2.5 径向瓦的结构特征29-30
• 2.6 推力瓦部件的结构特征30-33
• 2.6.1 圆形推力瓦组件30-31
• 2.6.2 圆形推力瓦结构31-32
• 2.6.3 碟形弹簧32-33
• 2.7 其它结构特征33-34
• 2.8 本章小结34-35
• 第3章 宽厚板轧机 6000k W电机用滑动轴承设计35-43
• 3.1 设计输入35
• 3.2 径向瓦和推力瓦结构参数设计35-36
• 3.3 径向瓦的动压油膜计算36-38
• 3.4 径向瓦的静压举升计算38-41
• 3.5 推力瓦的动压油膜计算41-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第4章受轴向冲击载荷下推力轴承的动力学计算和分析43-51
• 4.1 数学模型43-45
• 4.1.1 雷诺方程及其边界条件43-44
• 4.1.2 压力分布及承载能力44
• 4.1.3 冲击油膜的刚度及阻尼44-45
• 4.2 系统对冲击载荷的响应45-46
• 4.2.1 系统在冲击载荷响应下的基本模型45
• 4.2.2 总刚度和冲击力45
• 4.2.3 无阻尼系统的响应45-46
• 4.2.4 最大位移和最大冲击速度46
• 4.2.5 冲击后油膜最小厚度和弹簧最小压缩量46
• 4.3 计算过程46-50
• 4.3.1 求解过程46-47
• 4.3.2 设计输入47
• 4.3.3 碟形弹簧选型47-48
• 4.3.4 迭代计算48-49
• 4.3.5 油膜厚度及碟形弹簧的压缩量49
• 4.3.6 动压油膜刚度计算49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章断辊载荷下的性能分析51-58
• 5.1 断辊状态下轴承性能分析51
• 5.2 轴承座的有限元分析51-55
• 5.2.1 轴承座的有限元分析51-54
• 5.2.2 断辊状态下轴承座的应力状态54-55
• 5.3 紧固件的校核55-57
• 5.3.1 止推键的校核55-56
• 5.3.2 拼合面螺栓的校核56-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第6章 初轧机用电机滑动轴承的应用58-61
• 6.1 几个初轧机用电机滑动轴承的工程项目58-59
• 6.2 几个初轧机用电机滑动轴承的工程项目的现场使用情况59-60
• 6.3 几个初轧机用电机滑动轴承的工程项目的运行参数60
• 6.4 本章小结60-61
• 总结与展望61-63
• 总结61-62
• 展望62-63
• 参考文献63-65
• 攻读硕士期间所发表的论文及申请的专利65-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李维;;浅析临洪东站采用新型立式推力滑动轴承应用[J];吉林水利;2013年05期

2 张宇;华骏;朱建军;;碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承在临洪东泵站的应用[J];中国农村水利水电;2012年05期

3 黄良勇,戴启t，

本文编号：757436