深沟球轴承元件几何误差对轴承性能的影响

发布时间：2017-07-27 13:20

  本文关键词：深沟球轴承元件几何误差对轴承性能的影响

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【摘要】：本课题来源于国家863计划项目(No.2009AA044901)的资助。 伴随机械制造技术的发展,在许多场合对轴承精度的要求不断提高。而生产过程中轴承元件的制造误差是无法避免的。因此研究轴承元件几何误差对轴承的载荷分布和精度的影响具有重要意义。本文的主要做了以下工作： (1)介绍深沟球轴承的结构特点以及密合度、接触角、曲率等几个重要的轴承概念。阐述了滚动轴承研究分析中相关的基础理论,主要包括Hertz接触弹性理论和刚性套圈假设理论。并分析了Hertz接触弹性理论中接触应力与变形,接触载荷与刚度之间的关系。为深沟球轴承静力学模型的建立提供了理论基础。 (2)引入轴承内、外套圈滚道的圆度误差以及滚动体的直径误差,基于滚动轴承分析中的基础理论建立了深沟球轴承的五自由度静力学模型。而传统的Harris模型不能考虑轴承元件的几何误差。分别用两种模型对标准的6312轴承分析,两种模型的分析结果非常相近,进而验证了论文模型的正确性。 (3)分析滚动体的直径误差和数目、径向游隙、径向和轴向载荷以及内、外套圈滚道的圆度误差对轴承载荷分布的影响规律。 (4)分析滚动体的直径误差和数目、径向游隙、径向和轴向载荷以及内、外套圈滚道的圆度误差对轴承轴向和径向非重复性跳动的影响规律。 通过研究分析发现合理的排布误差滚动体和选择内、外套圈滚道圆度误差谐波阶数,可以减小轴承的最大接触载荷、轴承变形和轴承的非重复性跳动值,提高轴承的承载能力和轴承的精度。
【关键词】：深沟球轴承 几何误差 非重复性跳动 载荷分布 精度 静力学模型
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 课题来源及背景9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 载荷分布的研究现状9-11
• 1.2.2 轴承精度的研究现状11-12
• 1.3 研究内容12-13
• 2 滚动轴承分析的基础理论13-21
• 2.1 深沟球轴承的几何学13-17
• 2.1.1 密合度13-14
• 2.1.2 接触角14-15
• 2.1.3 曲率和相对曲率15-17
• 2.2 Hertz接触弹性理论17-20
• 2.2.1 Hertz理论概述17
• 2.2.2 接触应力与变形17-19
• 2.2.3 接触载荷与刚度19-20
• 2.3 刚性套圈假设理论20
• 2.4 本章小结20-21
• 3 深沟球轴承静力学模型的建立21-35
• 3.1 误差函数分析21-22
• 3.2 几何模型的建立22-29
• 3.2.1 初始状态下的模型23-25
• 3.2.2 受载状态下的模型25-27
• 3.2.3 变形协调模型27-29
• 3.3 力学平衡方程的建立29-30
• 3.4 力学平衡方程的求解30-32
• 3.5 论文模型检验32-34
• 3.6 本章小结34-35
• 4 轴承元件几何误差、内部结构参数以及工况载荷对载荷分布的影响35-51
• 4.1 元件几何误差对载荷分布的影响36-44
• 4.1.1 滚动体的直径误差36-39
• 4.1.2 内圈滚道几何误差39-41
• 4.1.3 外圈滚道几何误差41-43
• 4.1.4 元件综合几何误差43-44
• 4.2 内部结构参数对载荷分布的影响44-47
• 4.2.1 径向游隙44-46
• 4.2.2 滚动体数目46-47
• 4.3 工况载荷对载荷分布的影响47-50
• 4.3.1 径向载荷47-48
• 4.3.2 轴向载荷48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 5 轴承元件几何误差、内部结构参数以及工况载荷对轴承精度的影响51-65
• 5.1 元件几何误差对轴承精度的影响53-59
• 5.1.1 滚动体的直径误差53-55
• 5.1.2 内圈滚道几何误差55-57
• 5.1.3 外圈滚道几何误差57-58
• 5.1.4 元件综合几何误差58-59
• 5.2 内部结构参数对轴承精度的影响59-62
• 5.2.1 径向游隙60-61
• 5.2.2 滚动体数目61-62
• 5.3 工况载荷对轴承精度的影响62-63
• 5.3.1 径向载荷62-63
• 5.3.2 轴向载荷63
• 5.4 本章小结63-65
• 结论65-67
• 参考文献67-70
• 附录A 无量纲的接触参数70-71
• 附录B 方程组的求导过程71-73
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况73-74
• 致谢74-75

【参考文献】

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本文编号：581622