弹性复合圆柱滚子轴承结构设计及参数优化研究

发布时间：2017-12-05 04:01

本文关键词：弹性复合圆柱滚子轴承结构设计及参数优化研究

【摘要】：弹性复合圆柱滚子轴承是一种钢—塑二元复合结构的新型轴承，本文根据弹性复合圆柱滚子轴承结构特点，首次提出一种通用的结构设计方法，并通过实验进行验证。第一，针对弹性复合圆柱滚子轴承结构特点进行分析，二元复合结构的特点决定了它在力学性能、减振降噪以及极限转速等方面较空心圆柱滚子轴承和实心圆柱滚子轴承更具有优势。通过对弹性复合圆柱滚子轴承内部载荷分布和滚动体受力进行分析，提出了弯曲应力和接触应力对弹性复合圆柱滚子轴承疲劳寿命影响的分析方法。第二，本文通过有限元方法与优化算法相结合对弹性复合圆柱滚子轴承进行结构优化。借助有限元方法对弹性复合圆柱滚子轴承接触进行仿真，在F1和F2载荷下计算了填充度和边缘深穴结构对弹性复合圆柱滚子轴承接触区域应力大小和应力分布的影响，，提出以接触应力、等效应力、变形量、接触半宽以及弯曲应力为优化设计目标对填充度进行优化。在最优填充度的基础上对弹性复合圆柱滚动体边缘深穴结构进行优化，先将结构参数化，并利用正交实验法和有限元方法确定出BP神经网络样本数据。通过BP神经网络算法建立映射关系，获得目标函数，采用遗传算法对目标函数进行优化，得到弹性复合圆柱滚动体边缘深穴结构参数的最优值。第三，对优化后的弹性复合圆柱滚子轴承进行振动实验。实验结果说明了结构合理的弹性复合圆柱滚子轴承振动性能较空心圆柱滚子轴承和实心圆柱滚子轴承要优越。本文理论研究为弹性复合圆柱滚子轴承的结构设计提供了一种通用的方法，为弹性复合圆柱滚子轴承进一步研究打下良好的基础。
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.3

【参考文献】

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