学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

滚动轴承力学特性的有限元分析研究

作　者: 闫鑫
导　师: 刘顺洪
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 滚动轴承接触应力有限元 ANSYS
分类号: TH133.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 23次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

轴承是应用极为广泛的重要机械基础件，滚动轴承在工作时既是运动连接件，又是载荷支撑件，其力学状态较为复杂，由于各种原因容易引起失效，为研究轴承破坏的力学机理、优化轴承设计、提高轴承使用寿命，进行轴承的力学分析显得十分有必要。本文首先简要介绍了轴承力学分析的理论基础，然后采用有限元法对滚动轴承进行静态下和动态下的力学分析以及热应力分析。综合各方面因素建立滚动轴承6206的弹性有限元模型，仿真分析得到了轴承在静态条件下的应力分布，轴承的应力主要集中在发生接触的小区域内，滚珠与内圈接触产生的应力大于与外圈接触产生的应力，滚珠与圈体接触的最大应力出现在接触面下一点，是轴承发生疲劳剥落的力学诱因，滚珠与圈体的接触区域成椭圆形分布，接触应力成半椭球形分布，计算可以得到接触应力大小以及接触区尺寸等。分析了动态条件下轴承的受力特点及运动特点，轴承应力的分布与静态条件下的应力分布相似而又表现出一些不同，在前接触区和后接触区也会有较大应力产生。最大应力可能偏离接触中心，同样载荷下轴承各元件在动态条件下分析得到的最大应力大于静态条件下分析得到的最大应力。滚珠的运动具有不稳定性特点，计算可以得到滚珠运动速度、运动状态及运动轨迹等。滚动轴承静态分析和动态分析的模拟值和理论值相差较小，仿真结果具有较高的可靠性。轴承在热膨胀受阻的条件下也会产生较大的应力，应力分布与径向力引起的轴承应力分布类似。有限元仿真可以得到轴承热应力的分布和特点、以及轴承各部分的位移情况，尽管热膨胀位移很小，但产生的应力很大，轴承初始游隙的设计显得尤为重要。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 课题研究的背景及意义  9-10
  1.2 滚动轴承常见的失效形式  10-11
  1.3 国内外研究概况  11-14
  1.4 滚动轴承力学分析的难点  14-15
  1.5 本文主要内容  15-17
2 滚动轴承受力分析的基础理论  17-27
  2.1 弹性接触的赫兹理论  18-21
  2.2 径向载荷下的载荷分布  21-23
  2.3 滚动轴承运动学关系  23-24
  2.4 实例计算  24-25
  2.5 本章小结  25-27
3 滚动轴承静态下应力的有限元分析  27-42
  3.1 接触问题的有限元方法  27-29
  3.2 轴承有限元分析前处理  29-31
  3.3 仿真结果及分析  31-41
  3.4 本章小结  41-42
4 滚动轴承动态下应力的有限元分析  42-56
  4.1 轴承动力学有限元分析概述  42-44
  4.2 轴承有限元分析前处理  44-45
  4.3 仿真结果及分析  45-54
  4.4 静态与动态下仿真结果的比较  54
  4.5 本章小结  54-56
5 滚动轴承热应力有限元分析  56-66
  5.1 滚动轴承热应力分析概述  56-57
  5.2 轴承有限元分析前处理  57-58
  5.3 仿真结果及分析  58-65
  5.4 本章小结  65-66
6 总结与展望  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-72
附录攻读硕士期间发表的学术论文  72

滚动轴承力学特性的有限元分析研究

内容摘要

全文目录

相似论文