采煤機(jī)搖臂系統(tǒng)中滾動(dòng)軸承的力學(xué)特性研究.pdf

1、滾動(dòng)軸承作為機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，在各類旋轉(zhuǎn)機(jī)械中得到普遍的應(yīng)用，軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的性能及工作狀態(tài)造成直接的影響。軸承的壽命和回轉(zhuǎn)精度與其力學(xué)特性有直接的關(guān)系，傳動(dòng)系統(tǒng)的精度、可靠性以及振動(dòng)噪聲也會(huì)受到軸承力學(xué)特性的影響。因此，為了提高滾動(dòng)軸承在實(shí)際工作中的運(yùn)動(dòng)精度，減小軸承的振動(dòng)噪聲，了解滾動(dòng)軸承發(fā)生故障時(shí)的振動(dòng)特性等，對(duì)滾動(dòng)軸承的實(shí)際工況進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，研究滾動(dòng)軸承在傳動(dòng)系統(tǒng)中的力學(xué)特性，以及分析當(dāng)軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)和工

2、況條件改變時(shí)，對(duì)軸承動(dòng)力學(xué)特性的影響規(guī)律。
　　本文基于“深部危險(xiǎn)煤層無(wú)人采掘裝備研究”國(guó)家重大課題，在課題無(wú)人采煤機(jī)截割部搖臂系統(tǒng)中，主要支承部件為圓柱滾子軸承，本文以圓柱滾子軸承NJ222E-M1-C3為例，著重研究其力學(xué)特性，對(duì)其進(jìn)行受力分析，剛度求解，靜力學(xué)仿真分析和動(dòng)力學(xué)仿真分析，并基于ANSYS/LS-DYNA,以一種多體接觸動(dòng)力學(xué)方法仿真并分析滾動(dòng)軸承在特定結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況條件下的動(dòng)力學(xué)特性。全文的主要研究?jī)?nèi)容如下:<

3、br>　　(1)對(duì)采煤機(jī)搖臂系統(tǒng)中的動(dòng)力傳遞軸進(jìn)行受力分析，得到軸承的轉(zhuǎn)速和最大徑向載荷，作為本文理論分析和仿真分析的基本工況條件。
　　(2)基于Hertz接觸理論用不同的方法對(duì)圓柱滾子軸承進(jìn)行接觸變形以及靜接觸剛度的求解計(jì)算，得到軸承在徑向載荷作用下其內(nèi)部應(yīng)力分布和接觸變形情況。
　　(3)利用ANSYS軟件，對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行靜力學(xué)仿真?；跐L動(dòng)軸承的幾何學(xué)關(guān)系建立其三維有限元模型，結(jié)合課題背景的工況條件施加載荷和轉(zhuǎn)速，實(shí)

4、現(xiàn)對(duì)圓柱滾子軸承NJ222E-M1-C3的靜力學(xué)仿真，對(duì)于仿真得出的最大徑向變形量與理論推導(dǎo)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，驗(yàn)證仿真的有效性并選擇相對(duì)準(zhǔn)確的軸承徑向變形量理論求解方法。
　　(4)利用ANSYS中LS-DYNA顯式動(dòng)力學(xué)模塊實(shí)現(xiàn)圓柱滾子軸承的動(dòng)力學(xué)仿真，得到其在不同時(shí)刻的等效應(yīng)力云圖。并進(jìn)一步研究當(dāng)軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況條件改變時(shí)對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性的影響。分析軸承各部件位移、速度、加速度、應(yīng)力、接觸力以及載荷分布的變化規(guī)律，從而為軸承