新型保护轴承载荷分布研究
本文选题:保护轴承 + 滚动轴承 ; 参考:《南京航空航天大学》2011年硕士论文
【摘要】:本文主要针对磁悬浮轴承系统中的一种新型保护轴承载荷分布问题进行了研究。由于传统研究滚动轴承载荷分布的方法中关于刚性套圈的假设和Hertz接触理论半无限空间的边界条件并不完全符合实际情况,因此传统分析方法的计算结果与实际情况有一定的出入。本文提出了使用有限元法对新型保护轴承的载荷分布进行研究,通过推导深沟球轴承的滚珠所承担的载荷计算方法和基于Hertz接触理论的接触应力和弹性变形的计算公式,为验证有限元法计算结果是否正确提供了理论基础。然后从简单的球体与板接触模型开始,对使用ANSYS软件进行面—面接触分析的方法和需要注意的问题进行了研究,发现在面—面接触问题的分析中接触区域的网格密度和网格质量对变形和接触应力的计算结果有较大影响,提出了对球体进行映射网格划分以及对接触区域网格进行局部加密的方法。利用参数化设计语言(APDL)建立了深沟球轴承和新型保护轴承的有限元模型。分析了在不同载荷作用下滚珠与内、外套圈沟道的接触应力以及内、外圈之间的弹性变形。并将有限元法分析结果与基于Hertz理论的理论求解结果进行了比较。研究结果表明:由于有限元法考虑了套圈变形和边界条件的影响,弹性变形的有限元法的求解结果大于理论方法求解结果,接触应力的有限元法求解结果小于理论求解结果,但有限元法的计算结果更加符合实际情况。
[Abstract]:In this paper, the load distribution of a new type of protection bearing in maglev bearing system is studied. Because the assumption of rigid ring in the traditional method of studying load distribution of rolling bearings and the boundary conditions of Hertz contact theory in semi-infinite space do not fully accord with the actual situation. Therefore, the calculation results of the traditional analysis method are different from the actual situation. In this paper, a finite element method is proposed to study the load distribution of a new type of protective bearing. By deducing the load calculation method of the ball ball bearing and the formula of contact stress and elastic deformation based on Hertz contact theory, It provides a theoretical basis for verifying whether the results of finite element method are correct or not. Then, starting with the simple contact model of sphere and plate, this paper studies the method of surface-surface contact analysis using ANSYS software and the problems needing attention. It is found that the mesh density and mesh quality of the contact area have great influence on the calculation results of deformation and contact stress in the analysis of surface contact problems. A method of mapping mesh generation and local encryption of contact area mesh is proposed. The finite element model of deep groove ball bearing and new protective bearing is established by using parametric design language (APDL). The contact stress and elastic deformation between the inner and outer rings of the ball and the outer ring under different loads are analyzed. The results of finite element analysis are compared with the results of theoretical solution based on Hertz theory. The results show that the finite element method for elastic deformation is larger than the theoretical one, and the contact stress is smaller than that for the contact stress due to the influence of ring deformation and boundary condition. However, the results of finite element method are more in line with the actual situation.
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH133.3
【参考文献】
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,本文编号:1826488
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