風(fēng)電軸承熱處理過程殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，相關(guān)配套軸承也得到了較快發(fā)展，近年來國產(chǎn)風(fēng)電軸承的質(zhì)量有了很大提升，但在其材料熱處理、承載能力及使用壽命方面與國外先進(jìn)水平仍有較大差距。偏航軸承是風(fēng)電設(shè)備的關(guān)鍵部件，為大型重載軸承，使用環(huán)境惡劣。工件的工作條件越惡劣，對(duì)軸承材料和熱處理工藝的要求也越高。熱處理作為材料加工過程的后部工序，對(duì)零件的性能和質(zhì)量起著重要的作用。在同樣的選材條件下，如果選擇較好的熱處理工藝，能夠產(chǎn)生合理的應(yīng)力分布,減小不均勻變形，延長(zhǎng)

2、使用壽命。
　　本文首先以四點(diǎn)接觸球式偏航軸承為研究對(duì)象，利用有限元分析軟件Deform，建立合適的有限元模型，模擬軸承外圈在不同熱處理工藝過程中的溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)以及應(yīng)力場(chǎng)三場(chǎng)耦合的變化分布情況，對(duì)比分析不同熱處理工藝工件內(nèi)溫度場(chǎng)變化，得到了特征點(diǎn)在不同冷卻方式下的冷卻曲線。詳細(xì)分析了熱處理過程中工件內(nèi)的組織轉(zhuǎn)變，得到各個(gè)時(shí)刻工件組織成分在截面上的分布情況?？紤]組織應(yīng)力的影響，分析了軸承外圈在熱處理過程中瞬時(shí)應(yīng)力的變化情況，分析是

3、否存在瞬時(shí)應(yīng)力過大的可能性，得到了工件在淬火后殘余應(yīng)力場(chǎng)的分布情況。
　　然后，通過42CrMo小型試件熱處理工藝實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)選取油淬和空冷兩種冷卻方式進(jìn)行冷卻曲線測(cè)試，對(duì)比分析數(shù)值模擬結(jié)果與通過實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果，從而驗(yàn)證有限元模型，證明模型的可靠性。
　　該數(shù)值模型對(duì)研究和分析偏航軸承外圈任一時(shí)刻、任一位置的溫度、組織和應(yīng)力的變化情況和進(jìn)一步分析軸承的淬透層深度、預(yù)報(bào)產(chǎn)品的組織性能、分析最終殘余應(yīng)力的分布等方面有著重要的實(shí)踐指