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文檔簡(jiǎn)介
1、軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中不可缺少的重要零件之一,其力學(xué)特性分析與軸承的設(shè)計(jì)和應(yīng)用密切相關(guān),而評(píng)定滾動(dòng)軸承實(shí)際工作性能的各項(xiàng)技術(shù)因素如承載能力、疲勞壽命、變形與剛度等,都涉及到彈性接觸問(wèn)題。用有限元法求解軸承的接觸問(wèn)題,分析應(yīng)力分布和彈性變形等,將成為提高滾動(dòng)軸承的承載能力和使用壽命及進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本文的主要研究如下:
首先,用Hertz線接觸理論計(jì)算了NU311直母線圓柱滾子軸承的接觸應(yīng)力和彈性變形,并用有限元軟件ANSYS
2、對(duì)相應(yīng)軸承進(jìn)行了接觸非線性問(wèn)題的數(shù)值模擬,將有限元分析結(jié)果與Hertz理論的結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了有限元接觸模型的正確性。
其次,利用切片法,得到了滾子修型母線為直線、直線加圓弧和圓弧時(shí)的載荷分布,并以滾子用圓弧修型的NU311軸承為例,得到不同凸度量下的載荷分布,確定了最佳凸度量及載荷與凸度量的匹配關(guān)系;用ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言APDL,實(shí)現(xiàn)滾子和內(nèi)、外圈滾道均帶凸度的NU系列軸承參數(shù)化有限元分析,并用VB對(duì)ANSYS
3、進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),建立有可視化界面的圓柱滾子軸承接觸分析軟件。通過(guò)對(duì)不同凸度量下的有限元分析和結(jié)果比較,確定出NU311軸承在該設(shè)計(jì)載荷下的最佳凸度量,降低了最大接觸應(yīng)力,提高了承載能力和使用壽命。
然后,研究了基于ANSYS的滾子結(jié)構(gòu)減重的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法:以滾子的長(zhǎng)度和直徑為設(shè)計(jì)變量,滾子體積為目標(biāo)函數(shù),在保證軸承承載能力和剛度的情況下,使?jié)L子的質(zhì)量最小,即減小了離心力,提高了高速軸承的疲勞壽命。
最后,在切片法
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