W2R型汽车水泵轴连轴承力学性能研究

发布时间：2022-01-19 14:25

　　水泵轴连轴承因其体积小、结构紧凑、装卸简单、成本价格低等优势,被广泛用于中、大型车辆的发动机冷却水泵及其他机械中。目前,传统的水泵轴连轴承可分为球-球（WB型）和滚子-球（WR型）两种基本结构。随着我国机械领域对轴承性能要求的不断提高,传统轴连轴承的不足之处逐渐明显,如精度低、噪声大、承载能力小、寿命达不到技术指标等。为满足水泵轴连轴承的技术指标要求,提出了两柱一球（W2R型）新型轴连轴承结构,并对新的轴连结构进行了力学性能研究。主要研究内容如下:1.建立通用力学分析模型,并进行结构优化分析。基于赫兹接触理论,考虑轴承工作受载时转轴发生的挠度变形对水泵轴连轴承内部载荷分布的影响,建立了水泵轴连轴承通用力学分析模型。根据轴连轴承通用性力学模型,用Matlab编程软件编写轴连轴承性能分析程序,在特定工况下对比分析了轴连轴承结构类型的力学性能,结果表明W2R型轴连结构具有较高的承载刚性,并满足长寿命性能要求。2.W2R型轴连轴承力学性能研究。基于通用力学分析模型,研究了各结构参数对W2R型轴连轴承的载荷分布、刚度和寿命等力学性能。3.W2R型轴连轴承转子动力学研究。基于W2R型轴连结构,建立... 

【文章来源】：河南科技大学河南省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
符号表
第1章 绪论
    1.1 研究课题的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滚动轴承分析模型及受载变形研究
        1.2.2 滚动轴承转子动力学研究
        1.2.3 文献综述小结
    1.3 课题的研究内容和方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
第2章 水泵轴连轴承通用力学模型
    2.1 轴系力学平衡通用分析模型
        2.1.1 轴连轴承转轴力学平衡方程
        2.1.2 转轴挠度变形计算
        2.1.3 轴承对转轴支承力计算
    2.2 轴连轴承内部受载变形分析
        2.2.1 轴承内部滚动体位置角设置
        2.2.2 轴连轴承滚子列受载变形分析
        2.2.3 轴连轴承钢球列受载变形分析
    2.3 数值分析
    2.4 轴连轴承结构刚性、载荷分布和寿命对比分析实例
        2.4.1 实例分析工况及参数介绍
        2.4.2 不同轴连轴承结构类型性能对比分析
    2.5 本章小结
第3章 W2R型轴连轴承力学性能分析
    3.1 W2R型轴连轴承受力变形分析
        3.1.1 W2R轴连轴承轴系静力平衡
        3.1.2 各节点处转轴与滚动体列间静力平衡
        3.1.3 W2R轴连轴承刚度计算
        3.1.4 W2R轴连轴承寿命计算
    3.2 W2R型轴连轴承实例计算分析
        3.2.1 径向载荷量对W2R轴承的影响分析
        3.2.2 外载作用位置对W2R轴承的影响分析
        3.2.3 滚子列径向游隙对W2R轴承的影响分析
    3.3 本章小结
第4章 W2R型轴连轴承转子动力学分析
    4.1 系统外载计算
    4.2 轴承载荷分布计算
        4.2.1 滚子列载荷分布计算
        4.2.2 钢球列载荷分布计算
    4.3 W2R型轴连轴承-转子系统平衡方程
    4.4 W2R型轴连轴承-转子动力方程求解
    4.5 W2R型轴连轴承-转子动力学实例计算分析
        4.5.1 基础参数设置
        4.5.2 外载大小对W2R型轴连轴承动态性能影响
        4.5.3 载荷位置对W2R型轴连轴承动态性能影响
        4.5.4 工作转速对W2R型轴连轴承动态性能影响
        4.5.5 润滑油等效阻尼对W2R型轴连轴承动态性能影响
        4.5.6 球列接触角对W2R型轴连轴承动态性能影响
    4.6 本章小结
第5章 W2R型轴连轴承力学模型验证
    5.1 验证目的
    5.2 静力学分析模型仿真验证
    5.3 动力学分析模型仿真验证
        5.3.1 W2R型轴连轴承建模计算
        5.3.2 动力学仿真验证结果分析
    5.4 轴连轴承试验机试验验证
        5.4.1 试验目的及对象
        5.4.2 试验设备
        5.4.3 试验原理及过程
        5.4.4 试验结果及分析
    5.5 本章小结
第6章 结论
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]转速波动工况滚动轴承打滑动力学特性分析[J]. 涂文兵,杨锦雯,罗丫,王朝兵,张龙.  振动.测试与诊断. 2018(06)
[2]摇摆工况下椭圆轴承转子系统动力学特性研究[J]. 张磊,裴世源,徐华,张亚宾.  机械设计与制造. 2018(07)
[3]一种改进的角接触球轴承力学模型数值求解法[J]. 章强,秦海勤,徐可君.  燃气轮机技术. 2018(01)
[4]基于RomaxCLOUD的角接触球轴承轴向刚度计算分析[J]. 严小云,朱永生,牛青波,李江艳,张进华.  轴承. 2018(02)
[5]滚动轴承的刚度理论计算研究[J]. 章强,秦海勤,徐可君.  新技术新工艺. 2017(11)
[6]变载偏斜圆柱滚子轴承打滑动力学分析[J]. 韩勤锴,李兴林,闫国斌,褚福磊.  机械工程学报. 2017(09)
[7]角接触球轴承刚度研究[J]. 张振强,王东峰,周海波.  哈尔滨轴承. 2017(01)
[8]基于拟动力学高速角接触球轴承动态特性分析[J]. 李德水,陈国定,余永健.  航空动力学报. 2017(03)
[9]双列圆锥滚子轴承拟静力学分析[J]. 李震,郑林征,张旭,孙伟.  哈尔滨工程大学学报. 2017(02)
[10]角接触球轴承刚度计算与分析[J]. 王东峰,方斌,李庆荣,张进华.  轴承. 2016(04)

博士论文
[1]汽车水泵轴承动力学性能、热学性能与疲劳寿命计算方法研究[D]. 李正美.华东理工大学 2013

硕士论文
[1]基于图信号处理的滚动轴承故障特征提取方法研究[D]. 杨汉键.湖南大学 2016
[2]高速电主轴角接触球轴承力学特性研究[D]. 徐立晖.浙江大学 2015
[3]航空发动机主轴高速圆柱滚子轴承三维瞬态拟动力学分析[D]. 杜辉.河南科技大学 2005



本文编号：3597013