合肥工业大学硕士学位论文圆锥滚子轴承滚子与滚道接触应力分析及优化姓名:张俊杰申请学位级别:硕士专业:机械工程指导教师:曹文钢;罗继伟20030301圆锥滚子轴承滚子与滚道接触应力分析及优化作者:张俊杰学位授予单位:合肥工业大学相似文献(10条)1.期刊论文罗继伟.张俊杰圆锥滚子接触应力数值求解-轴承2004(9)从弹性接触问题的基本方程入手,基于对线接触问题的理解,假定滚子横向的接触应力为Hertz分布,考虑圆锥滚子截面的曲率变化情况,给出了圆锥滚子接触应力的简化计算方法和步骤,并用实例证明其有效性.2.期刊论文陈武亮新型推力滚子轴承的强度计算-机械工程师2004(6)对新型轴承的结构特点作了简单介绍,计算了各零件在工作寿命期间承受接触应力的循环次数,推导出了圆锥滚子轴承的接触应力、疲劳强度和静载强度的计算公式.同时又对滚子端面的小型推力球轴承推导出接触应力、疲劳强度和静载强度的计算公式.3.期刊论文杨咸启.赵广炎外圈带紧固环的双列圆锥滚子轴承寿命计算-轴承2000(6)滚动轴承由载荷产生的应力决定其变形和寿命,但应力分布在实际载荷和过盈配合条件下很难确定。利用特殊的有限元接触模型可以确定轴承在实际工作条件下的接触应力。计算结果表明,轴承过盈配合产生的内应力对轴承寿命有很大影响。附图4幅,参考文献4篇。4.期刊论文黄龙发.许正功.韩志刚.HUANGLong-fa.XUZheng-gong.HANZhi-gang圆锥滚子推力轴承结构改进设计及有限元分析-机械2006,33(12)绝大多数起重机吊钩、石油钻机转环等使用的圆锥滚子推力轴承承受大的轴向力,原来的结构不能满足实际工况要求.在同类产品结构参数条件下,通过对圆锥滚子两端的直角采用圆弧来过渡提高其承载能力,减小接触应力提高使用;轴承内外圈也同时采用圆弧沟道代替直沟道以减小接触应力;通过这些措施及应用ADINA有限元分析得到轴承的最大接触应力降低至不足原结构的15%.5.期刊论文马国华.许宏利.MAGuo-hua.XUHong-li基于冷锻数值模拟技术的圆锥滚子预应力组合凹模研究-轴承2009(1)采用弹塑性有限元模型分析软件DEFROM-3D对冷态下Gr15钢材毛坯在组合凹模中的应力应变分布进行冷锻成形模拟,得到了组合凹模各层在真实径向接触压力作用下的应力、应变、金属流动等物理参数在冷锻过程中的变化规律及凹模内侧壁接触应力沿高度方向的分布状态.模拟结果可以正确描述模具的真实应力应变状况,为较全面、准确的掌握模具的应力集中、切向应变、径向应变及其优化设计和疲劳寿命分析提供理论指导.6.学位论文赵广炎大锥角轧机止推圆锥滚子轴承优化设计与计算分析2004本文首次对大锥角轧机止推圆锥滚子轴承进行优化设计,并且对该类轴承的内部受力状况和滚子的接触应力、内圈大挡边锥面形式和内圈挡边强度计算进行了深入系统的分析.编写优化设计程序,对常用型号列出优化结果.从工程应用角度对内部受力状况进行分析,给出了滚子各个方向上的受力状况和各分力的计算公式.介绍了Hertz线接触理论的推导过程.给出了两种常用圆锥滚子凸度的设计方法,和凸出量大小的计算公式.对两种凸型滚子的优缺点和特点进行了详细的分析,分析了内圈大挡边推力锥面形式,并给出了根部强度计算公式和其他部分设计参数的推导公式.确定了该类轴承的最优游隙值.对典型轴承进行了工业试验验证,结果非常理想.7.学位论文吴飞科圆锥滚子轴承接触应力分析及凸度设计本文从工程应用角度对圆锥滚子轴承的内部受力情况和滚子的接触应力进行了系统深入的研究。首先对Hertz线接触理论进行了推导,给出了Hertz线接触理论的有关公式。由圆锥滚子轴承的内部受力特点入手,分析了滚子各个方向的受力情况和各分力的计算公式。结合Hertz线接触理论的有关公式,对圆锥滚子轴承的滚子和滚道受力及弹性变形问题做了分析。考虑到圆锥滚子轴承内、外滚道接触角不等,经推导得到更为准确的计算公式。在此基础上,对圆锥滚子轴承负荷分布问题的计算模型进行了合理的假设,建立了圆锥滚子轴承在受径向负荷、轴向负荷以及力矩联合作用下的轴承接触负荷与这些外力的平衡方程组,并编制了求解该方程组的应用程序。利用轴承刚度测量仪进行压力试验,对圆锥滚子轴承的实际弹性变形进行试验研究,并将试验结果和计算结果进行分析对比分析。验证了圆锥滚子轴承接触负荷分布计算程序的正确性。给出两种常用的圆锥滚子凸度设计方法,以30619圆锥滚子轴承为例,对这两种凸型滚子的应力分布情况和直母线滚子进行了对比,给出了在一定载荷作用下应力分布变化情况,并对这两种凸型滚子的应力分布与直母线滚子的应力分布特征以及这几种凸型的优、缺点和特点进行详细的比较。此外,对对数凸型方程的坐标原点的选取以及对数凸型的适用范围进行了探讨。8.期刊论文赵雪妮.曹巨江.卢军点啮合球锥滚子弧面分度凸轮机构的接触应力分析-机械传动2003,27(4)在圆锥滚子弧面分度凸轮机构的基础上,提出了点啮合球锥滚子弧面分度凸轮机构.系统地计算该机构啮合曲面的接触应力,分析了机构的承载强度.为研究球锥滚子弧面分度凸轮机构奠定理论基础.9.学位论文邱军鹏重型四列圆锥滚子轴承偏斜角对其承载能力的影响本课题为成都重型轴承研究所委托研究课题,主要研究重型四列圆锥滚子轴承所允许的最大偏斜角以及其对轴承寿命的影响。工作辊轴承是轧钢机主要易损部件之一,轴承的使用寿命对轧制成本和生产效率有着重要的影响。现代轧机轴承的理论设计主要运用多列滚动体均匀受载来提高轴承的承载能力。但在实际使用中往往滚动体不均匀受载,其中轴承偏斜角是影响其受载的一个重要因素。若能比较准确的确定轴承的偏斜角对轴承工作状态的影响及偏斜角的许用值,就可以改善轴承偏载现象,提高轴承承载能力,从而提高轴承的使用寿命,取得较好的经济效益。课题依据一定的使用条件和工作环境,以四辊轧钢机用重型四列圆锥滚子轴承的许用偏斜角为对象来进行研究,为重型四列圆锥滚子轴承许用偏斜角的标准化建立基础,为重型滚动轴承的设计标准提供依据。重型四列圆锥滚子轴承工作环境、结构较为复杂,在此进行了必要的简化计算。这里以轧钢机用轴承(3806/343.052)为研究对象,一般轧机用四列圆锥滚子轴承为靠近辊身那一列受力最大,也是最先破坏,因此这里就以这一列为计算对象,依据现有资料称额定动载荷下单列圆锥滚子轴承的偏斜角为2′,运用切片法,计算得出最大接触应力,并以此值为四列圆锥滚子轴承的应力极限值,由此得到了四列圆锥滚子轴承(3806/343.052)的偏斜角的允许值为0.6′~1′,同时得出:重载时偏斜角大,轻载时偏斜角小;运用经典的滚动轴承额定动载荷理论计算四列圆锥滚子轴承在各种偏斜角时的疲劳寿命,并分析四列圆锥滚子轴承许用偏斜角与其疲劳寿命之间的关系,得出随着偏斜角的增大,轴承疲劳寿命就越低的结论;基于VisualBasic编程语言编制了重型四列圆锥滚子轴承许用偏斜角的求解以及对其寿命的影响的计算软件;应用ANSYS软件作相应的应力接触分析,并对ANSYS分析结果与软件计算结果的对比分析,证实了理论计算的可行性。上述理论对于轧机用四列圆锥滚子轴承具有一定的可行性和通用性。分析结果可以为提高轧机轴承的承载能力和疲劳寿命提供理论参考,并且对于从事轧机轴承设计和生产的厂家及技术人员具有一定的参考价值。10.学位论文张磊重型卡车轮毂轴承有限元仿真分析由于滚子轴承在受载时,滚子端部往往会出现应力集中现象,重载时,应力集中更加显著。端部的应力集中是影响轴承使用寿命的重要因素。为了降低和消除滚子端部的应力集中,人们采用了滚子和滚道母线修型的设计方法,即凸度设计。本课题所研究的是重载卡车轮毂轴承(圆锥滚子轴承30222/P6)在高载荷下的性能。圆锥滚子轴承凸度分析的本质是滚子和内外圈滚道接触应力的求解。从数学和力学的角度来讲,接触问题特别是非线性接触问题的求解是极其复杂的。本课题以基于有限元理论的大型分析软件ANSYS为工具,针对圆锥滚子轴承30222/P6的受载状况,建立不同凸度的滚子和内外圈滚道接触的三维有限元分析模型。利用ANSYS分析求解带有凸度的滚子和内外圈滚道的接触应力、应变分布,绘制应力、应变分布图。根据多次的分析结果,最终确定圆锥滚子轴承30222/P6滚子和滚道的最佳凸形和凸度量。通过分析不同方案的ANSYS分析求解结果,并经过大量的理论分析和疲劳试验验证。最终我们可以得到以下的结论:1.滚子和内圈滚道的最佳凸型为改进的工程对数曲线,滚子的最佳凸度量为8~10微米,内圈滚道的最佳凸度量为10~12微米。这一凸度匹配既保证了滚子和滚道在不同载荷下的有效接触长度,又消除了“边缘效应”,使滚子和滚道的接触应力沿滚子和滚道方向分布比较均匀、合理。2.在分析滚子和滚道的接触应力时,内圈大挡边有足够的强度,并且内圈大挡边对滚子和滚道的法向接触应力的影响不大,考虑内圈大挡边和不考虑内圈大挡边时,滚子和滚道的最大法向接触应力最大相差78Mpa,占最大法向接触应力的3.03%。引证文献(1条)1.冯福璋深海资源开采系统球铰硬管接头的设计及系统横向运动分析[学位论文]博士2006本文链接:下载时间:2010年1月12日