极端条件下滚动轴承卡滞判别条件的研究

发布时间：2017-06-10 17:21

  本文关键词：极端条件下滚动轴承卡滞判别条件的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：航天轴承对摩擦力矩非常敏感，不允许有较大的波动现象，但在实际使用中，出现了摩擦力矩突然增大，导致轴承卡滞的现象。考虑到航天环境的复杂性，有人从极温和高真空的角度进行了理论和试验研究，证明极温和高真空的作用不会使轴承摩擦力矩突然增大。又因为目前无法模拟长时间的微重力环境，因此，仍缺少微重力对轴承摩擦力矩影响的数据。基于此提出了极端条件下推力球轴承的卡滞机理，即微重力使非承载区内滚动体游动到满足自锁条件的位置，极温使其产生温度应力，当轴承启动时，提供附加摩擦力矩，导致轴承卡滞。 本文将在推力球轴承卡滞机理的基础上，以深沟球轴承为研究对象，进一步丰富和完善该卡滞机理，并证明该卡滞机理对不同类型滚动轴承的适用性。 对极端条件下滚动轴承的卡滞判别条件进行了研究：通过建立轴承的几何关系，确定了非承载区内使滚动体满足自锁条件对应的自锁区的大小；借助弹性热力学知识，计算了轴承在极温作用下产生的温度应力大小；分析了轴承附加摩擦力矩的计算方法，并对其变化范围进行了探讨。 借助有限元软件，对轴承进行运动分析，将有限元解与赫兹理论解进行对比，证明模拟过程的正确性；轴承在不同工况下的摩擦力矩规律，证明极端条件下滚动轴承卡滞机理的正确性；对用有限元来验证卡滞判别条件的可行性进行分析。 通过本文的研究，进一步丰富完善了极端条件下滚动轴承的卡滞机理；确定了滚动轴承的卡滞判别条件，，为航天轴承摩擦力矩的计算和过载系数的选择，提供了一定的理论指导；对提高航天轴承质量，保证航天机构正常工作，具有重要意义。
【关键词】：滚动轴承 极端条件 卡滞 摩擦力矩 有限元分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.33
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 极端条件下滚动轴承摩擦力矩的研究现状11-16
• 1.2.1 理论研究进展11-12
• 1.2.2 实验研究进展12-16
• 1.3 极端条件下轴承卡滞失效原因16
• 1.4 研究的主要内容16-17
• 1.5 研究的意义17-18
• 第2章 极端条件下滚动轴承卡滞机理18-27
• 2.1 极端条件下滚动轴承卡滞的含义18-19
• 2.2 微重力使滚动体自锁19-21
• 2.3 极温使滚动体产生温度应力21-23
• 2.4 滚动体分布对轴承卡滞的影响23-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 极端条件下滚动轴承卡滞判别条件27-51
• 3.1 自锁区域的判别27-39
• 3.1.1 轴承非承载区域的确定27-30
• 3.1.2 接触角与摩擦角之间的关系30
• 3.1.3 接触角的影响因素30-32
• 3.1.4 自锁区域的定量判别32-39
• 3.2 温度应力的计算39-46
• 3.2.1 平面问题基本理论39-42
• 3.2.2 温度应力的转化42-45
• 3.2.3 球对称问题的基本方程45-46
• 3.3 摩擦力矩的计算46-49
• 3.3.1 承载区内摩擦力矩的计算46-47
• 3.3.2 附加摩擦力矩的计算47-49
• 3.4 本章小结49-51
• 第4章 极端条件下滚动轴承的接触分析51-65
• 4.1 LS-DYNA分析需要注意问题51-53
• 4.1.1 单位制51
• 4.1.2 沙漏51-52
• 4.1.3 接触穿透52
• 4.1.4 负体积52-53
• 4.2 有限元模型的建立53-55
• 4.2.1 几何模型的建立53
• 4.2.2 单元类型的选择53-54
• 4.2.3 材料参数的选择54
• 4.2.4 网格划分54-55
• 4.3 边界条件的确定55-56
• 4.4 计算结果及分析56-64
• 4.5 本章小结64-65
• 结论65-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果70-71
• 致谢71-72
• 作者简介72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：439323