混合陶瓷角接触球轴承的有限元动态模拟及旋滚比分析

发布时间：2021-02-20 18:17

　　相对于传统的钢制轴承,混合陶瓷轴承有很大的优势,尤其在各种高温、高速等苛刻环境中有广阔的应用前景。但是由于陶瓷球轴承所具有的一些特殊性,常规设计已不能充分发挥陶瓷轴承的优越性。根据陶瓷材料的物理和机械性能以及其材料性能分散度较大等特点,本文将有限元分析方法应用于混合陶瓷球轴承的设计与优化,对角接触球轴承的有限元动态模拟与旋滚比分析进行了深入的分析与研究。本文首先应用有限元软件ABAQUS对高速运转情况下的角接触球轴承进行了拟静力分析。考虑惯性载荷的影响,研究了角接触球轴承在高速运转时的受力情况,将稳定运转状态转化成拟静力状态进行模拟,对模型进行了合理简化,局部细化网格,将有限元分析结果中有理论参考的物理量与理论值进行对比,验证了有限元分析方法的可行性。在局部拟静力分析基础上,将角接触球轴承的分析过渡到动态模拟。在ABAQUS中建立了轴承的整体模型,加入摩擦、惯性载荷、保持架等影响因素,在更加贴近工况的条件下模拟轴承的高速运转;从有限元结果中输出保持架的转速以及滚动体的运动轨迹,分析轴承的运动规律;同时将数据导出,通过后处理利用MatLab计算出滚动体自转速度随时间的变化规律,进一步分离... 

【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】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ABAQUS软件功能模块关系

- 13 -图 2-3 设置分析步对话框ur type”选项中，有 General(通用分析步)和 L。通用分析步可以用于线性或非线性分析，题，并且在 ABAQUS/Explicit 中不能使用线题均为非线性问题，所以选择通用分析步。步包括以下类型： 使用 ABAQUS/Standard 进行静力分析。t：使用 ABAQUS/Standard 进行隐式动力分t：使用 ABAQUS/Explicit 进行显式动态分析s,Explict（显式动态分析）适用的问题类型主件力学方法是为了分析那些用隐式方法分析

第二章 有限元软件 ABAQUS 中的分析步选择及网格划分的拟静力分析中，为了计算结果准确并减小计算量，需要将接触区域网格尺寸限制在很小的范围内。内外套圈形成简单的区域，然后进行扫掠网格划分；滚动体形状简单态模拟目的是研究轴承宏观的运动规律，另外动态模拟的少运算时间，需要将整个模型的网格化大。为了划分网格以后，内外套圈采用扫掠网格划分，保持架采用自由网格网格化分。划分网格后整体模型如图 2-4 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]混合陶瓷球轴承接触曲面及接触应力的三维有限元分析[J]. 徐强,任成祖,陈锦江.  机床与液压. 2003(02)
[2]陶瓷轴承的性能及发展动态[J]. 张葵.  轴承. 2002(05)
[3]机床用高速主轴轴承技术[J]. 张志恒,刘国青,张娟娟,王萍.  制造技术与机床. 2001(09)
[4]NSK滚动轴承研究和发展的最新趋势[J]. 刘春浩,赵俊宏,李建东,许正根.  轴承. 1999(10)
[5]高速角接触球轴承的结构[J]. 马家驹,丁仲明,蒋兴奇,章维明.  机电工程. 1998(05)
[6]陶瓷轴承的发展状况[J]. 孙红,张珂,王军,吴玉厚.  沈阳建筑工程学院学报. 1997(04)
[7]高速主轴用陶瓷滚动轴承[J]. 王军,吴玉厚,蔡光起,郑焕文.  东北大学学报. 1997(01)
[8]高速轴承结构和性能的发展[J]. 刘志全,葛培琪,李威,张鹏顺.  轴承. 1996(04)
[9]超高速主轴轴承[J]. 戴曙.  制造技术与机床. 1994(08)
[10]陶瓷轴承的优点及其开发应用前景[J]. 李沐山.  硬质合金. 1992 (03)

博士论文
[1]轴承数字化设计及其在高速陶瓷球轴承结构设计中的应用[D]. 陈锦江.天津大学 2004

硕士论文
[1]混合陶瓷球轴承运转工况下的有限元数值分析[D]. 常海艳.天津大学 2006
[2]混合陶瓷角接触球轴承的有限元分析及其仿真初探[D]. 张海涛.天津大学 2006



本文编号：3043152