钢丝滚道球轴承的接触力学特性及其相关技术研究
发布时间：2021-10-27 16:54
近10来年,钢丝滚道球轴承（Wire race ball bearing, WRBB）以其径向尺寸大、轴向尺寸小的结构特点,被广泛地应用于大型雷达天线和飞行器仿真转台等国防科技领域、数控回转工作台、建筑机械、医疗器械以及纺织工业。它被认为是具有高刚惯比和高抗倾覆能力的轴系支承系统技术,已经成为解决许多存在几何空间限制、质量约束和惯量约束的工程设计与制造等方面问题的优选方案。该类轴系支承可同时承受轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩及其组成的多种形式的复合载荷。然而,接触体间循环交变的接触应力及残余不平衡力矩往往导致疲劳、磨损及点蚀在钢丝滚道表面发生,影响系统的运转平稳性和回转精确度。针对该现象国内外目前相关研究不足。因此,本文提出将其视为接触问题进行对待,运用接触力学、摩擦学和材料学知识,采用解析法、弹-塑性有限元法及试验,考虑几何非线性、材料非线性、复合载荷分布以及摩擦等接触边界条件,对WRBB轴系的预紧、支承刚度和接触破坏进行全面研究。适当的预紧有利于提高轴系的支承刚度;过大的预紧导致塑性变形和接触破坏;故WRBB的预紧是首先需要研究的内容。为了克服相关行业目前WRBB轴系预紧的调试方法极...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SAK57mm导弹护卫舰舰炮[9]
(2)作为滚道的钢丝容易发生磨损及点蚀。(3) 高速运动导致磨损加剧，因此在工业和军事设备中采用的WRBB 往往是运转速度低并且是间断性工作的。根据实际工程经验，速应低于 150r/min。1.2.2 WRBB 的应用领域滚动轴承作为一种常见的机械元件已有 100 多年的历史[8]。自从 W被发明以来，它便以其刚/惯比大、抗倾覆能力强、回转精度高以及制度容易保证等特征日益被设计人员认识并接受，尤其是近 10 来年，W已被越来越广泛地应用于各个行业和领域，主要如下：(1)国防高科技武器装备领域 图 1-2和图 1-3分别给出了瑞典的 MSAK 57mm 和 SAK 76mm 舰炮，其为上世纪 70 年代的主流舰炮，舰炮用的 WRBB 由德国 Rothe Erde[9]公司提供。WRBB 还被应用于高炮[10]、飞行器仿真转台[11]（见图 1-4）、光电搜索平台[12]、大型雷达天线（见图 1-5）等。(2)建筑机械 如塔式起重机，见图 1-6。
图 1-4 哈工大的某型号飞行器仿真转台Fig. 1-4 Certain type of aircraft simulatingrotary table made by HIT图 1-5 雷达天线Fig. 1-5 Radar antenna(3)纺织行业 如纺织梳棉机[15]，见图 1-7。(4)医疗器械 如计算机断层扫描仪（也叫 CT 扫描仪），见图 1-8。图 1-6 塔式起重机Fig. 1-6 Tower crane图 1-7 纺织机[15]Fig. 1-7 Textile machine[15]
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于轴承及导轨接触刚度的混联机床静刚度研究及优化[J]. 刘悦,汪劲松. 机械工程学报. 2007(09)
[2]An adaptive finite element procedure for crack propagation analysis[J]. ALSHOAIBI Abdulnaser M.,HADI M.S.A.,ARIFFIN A.K.. Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2007(02)
[3]Finite element simulation of stress intensity factors in elastic-plastic crack growth[J]. ALSHOAIBI Abdulnaser M,ARIFFIN Ahmad Kamal. Journal of Zhejiang University Science A（Science in Engineering）. 2006(08)
[4]大型天线座方位支承转动装置结构设计[J]. 樊松林. 现代雷达. 2005(04)
[5]滚动轴承弹性接触问题的数值计算[J]. 马国华,胡桂兰. 轴承. 2005(01)
[6]分组逐差法的改进[J]. 唐郁生,夏金虹. 广西物理. 2004(03)
[7]混合陶瓷球轴承优化设计中接触问题的三维有限元分析[J]. 吴振勇,任成祖,徐强. 机械设计. 2004(05)
[8]大型四点接触球轴承的有限元模型研究[J]. 王长武,顾吉丰,陈焕滨. 现代雷达. 2004(02)
[9]浅析双35牵引高炮提高立靶密集度的设计[J]. 董军. 四川兵工学报. 2003(06)
[10]球轴承的弹性接触振动[J]. 赵联春,马家驹. 机械工程学报. 2003(05)
博士论文
[1]航空发动机高速滚动轴承力学特性研究[D]. 唐云冰.南京航空航天大学 2005
本文编号：3462008
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SAK57mm导弹护卫舰舰炮[9]
(2)作为滚道的钢丝容易发生磨损及点蚀。(3) 高速运动导致磨损加剧，因此在工业和军事设备中采用的WRBB 往往是运转速度低并且是间断性工作的。根据实际工程经验，速应低于 150r/min。1.2.2 WRBB 的应用领域滚动轴承作为一种常见的机械元件已有 100 多年的历史[8]。自从 W被发明以来，它便以其刚/惯比大、抗倾覆能力强、回转精度高以及制度容易保证等特征日益被设计人员认识并接受，尤其是近 10 来年，W已被越来越广泛地应用于各个行业和领域，主要如下：(1)国防高科技武器装备领域 图 1-2和图 1-3分别给出了瑞典的 MSAK 57mm 和 SAK 76mm 舰炮，其为上世纪 70 年代的主流舰炮，舰炮用的 WRBB 由德国 Rothe Erde[9]公司提供。WRBB 还被应用于高炮[10]、飞行器仿真转台[11]（见图 1-4）、光电搜索平台[12]、大型雷达天线（见图 1-5）等。(2)建筑机械 如塔式起重机，见图 1-6。
图 1-4 哈工大的某型号飞行器仿真转台Fig. 1-4 Certain type of aircraft simulatingrotary table made by HIT图 1-5 雷达天线Fig. 1-5 Radar antenna(3)纺织行业 如纺织梳棉机[15]，见图 1-7。(4)医疗器械 如计算机断层扫描仪（也叫 CT 扫描仪），见图 1-8。图 1-6 塔式起重机Fig. 1-6 Tower crane图 1-7 纺织机[15]Fig. 1-7 Textile machine[15]
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于轴承及导轨接触刚度的混联机床静刚度研究及优化[J]. 刘悦,汪劲松. 机械工程学报. 2007(09)
[2]An adaptive finite element procedure for crack propagation analysis[J]. ALSHOAIBI Abdulnaser M.,HADI M.S.A.,ARIFFIN A.K.. Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2007(02)
[3]Finite element simulation of stress intensity factors in elastic-plastic crack growth[J]. ALSHOAIBI Abdulnaser M,ARIFFIN Ahmad Kamal. Journal of Zhejiang University Science A（Science in Engineering）. 2006(08)
[4]大型天线座方位支承转动装置结构设计[J]. 樊松林. 现代雷达. 2005(04)
[5]滚动轴承弹性接触问题的数值计算[J]. 马国华,胡桂兰. 轴承. 2005(01)
[6]分组逐差法的改进[J]. 唐郁生,夏金虹. 广西物理. 2004(03)
[7]混合陶瓷球轴承优化设计中接触问题的三维有限元分析[J]. 吴振勇,任成祖,徐强. 机械设计. 2004(05)
[8]大型四点接触球轴承的有限元模型研究[J]. 王长武,顾吉丰,陈焕滨. 现代雷达. 2004(02)
[9]浅析双35牵引高炮提高立靶密集度的设计[J]. 董军. 四川兵工学报. 2003(06)
[10]球轴承的弹性接触振动[J]. 赵联春,马家驹. 机械工程学报. 2003(05)
博士论文
[1]航空发动机高速滚动轴承力学特性研究[D]. 唐云冰.南京航空航天大学 2005
本文编号：3462008
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3462008.html
