变参数下冶金用圆柱滚子轴承模态分析

发布时间：2025-01-09 07:21

　　 在复杂工况下,冶金设备用圆柱滚子轴承的保持架与轴承其他部件会频繁无规律碰撞,容易引起共振,并造成保持架提前疲劳断裂等问题。本文首先对圆柱滚子轴承进行理论分析,并建立了圆柱滚子轴承模态分析有限元模型。其次,对分别采用尼龙、黄铜、铝合金和20#钢四种材质的保持架进行了模态分析,并提取不同材质下保持架各阶固有频率。最后,研究了不同兜孔间隙与引导间隙下,保持架30阶模态的固有频率和振型。研究结果表明:在相同结构参数下,四种保持架材质抵抗共振的能力为20#钢>铝合金>黄铜>尼龙;随着保持架引导间隙与兜孔间隙的增加,保持架的固有频率都会减小,共振的风险也都增大,且从参数变化对保持架共振的灵敏度上来说,保持架引导间隙参数变化的灵敏度大于兜孔间隙参数变化的灵敏度。该研究为冶金圆柱轴承保持架的材质与参数提供了一定的理论依据。

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【部分图文】：

图1 保持架网格划分模型

在Abaqus属性中完成保持架材料的定义，并对保持架进行网格划分，网格划分方式采取六面体为主的形式。因为在对保持架进行模态分析时，保持架的变形比较大，所以本文对保持架的网格进行了细化，以保证计算的精确性，划分后的网格如图1所示。在分析时，本文采用Lanczos快速求解特征器进行求....

图2 不同材料下保持架固有频率变化

以兜孔间隙g=0.25mm、引导间隙c=0.25mm时的保持架为研究对象，材质分别为尼龙、黄铜、铝合金和20#钢的四种保持架参数如表1所示，对保持架进行模态分析，得到保持架频率的变化及模态振型图分别如图2和图3所示。图3不同材料下保持架第50阶模态振型图

图3 不同材料下保持架第50阶模态振型图

图2不同材料下保持架固有频率变化图2和图3的数据可以看出，四种材料的前几阶固有频率均近似为零，说明此时保持架为刚性振动，而且保持架振型变形量最大的位置均为兜孔左右两侧部位。从图2中可以看出，尼龙的固有频率均小于其余三种材料的固有频率，说明尼龙材料更容易发生共振，而20#钢的固有....

图4 不同引导间隙下保持架第50阶模态振型图

图4为不同兜孔间隙下保持架第50阶模态振型对比图，从图中可以看出，保持架振型变形量最大的位置均为兜孔左右两侧部位，且保持架固有振动频率随着引导间隙的增大而减小。4.3不同兜孔间隙对保持架振动模态的影响

本文编号：4025361