基于柔性支撐的轉(zhuǎn)盤軸承性能及結(jié)構(gòu)參數(shù)研究.pdf

1、大型轉(zhuǎn)盤軸承與普通標(biāo)準(zhǔn)軸承相比，有兩個顯著特點：一是工作轉(zhuǎn)速較低，二是支撐剛度相對較低。轉(zhuǎn)盤軸承支撐結(jié)構(gòu)的變形將影響到軸承的接觸載荷，進(jìn)而影響其性能。為此，需要對其進(jìn)行進(jìn)一步分析與研究。結(jié)合“遼寧省科技創(chuàng)新重大專項(No.201303006)”項目，本文在考慮軸承柔性支撐的條件下，開展大型轉(zhuǎn)盤軸承的力學(xué)特性、靜態(tài)承載能力、軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化、疲勞壽命以及軸承連接螺栓強(qiáng)度的研究。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴為更準(zhǔn)確可靠的獲得軸承滾道的

2、接觸載荷分布，本文提出了一種考慮軸承套圈及其支撐結(jié)構(gòu)彈性變形的轉(zhuǎn)盤軸承接觸載荷分布的理論分析計算方法。將軸承套圈及其支撐結(jié)構(gòu)剛度引入平衡方程，建立了軸承靜力學(xué)理論分析模型。
　?、平⒘税谓Y(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤軸承有限元接觸分析模型。由于滾球-滾道接觸區(qū)域需要劃分很小的網(wǎng)格，本文采用刪除原單元重新劃分單元的方法，在保證一定精度的基礎(chǔ)上，大大減少了網(wǎng)格數(shù)量?；谠撚邢拊Ｐ图敖⒌睦碚摲治瞿Ｐ?，本文以某型號風(fēng)電偏航軸承為例，分析其接觸載荷

3、。經(jīng)對比，兩種模型的接觸載荷計算結(jié)果基本吻合，初步驗證了本文所建理論分析模型的正確性，且理論分析模型的計算效率遠(yuǎn)高于有限元接觸分析模型。
　　⑶介紹了轉(zhuǎn)盤軸承的承載能力及其分析方法。基于建立的理論分析模型，分析了軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對接觸載荷分布的影響規(guī)律，形成軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)的約束條件，以軸承靜態(tài)承載能力為目標(biāo)函數(shù)，建立了軸承參數(shù)優(yōu)化模型并使用遺傳算法求解。軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)經(jīng)優(yōu)化后，靜態(tài)承載能力優(yōu)于原結(jié)構(gòu)參數(shù)軸承。
　?、纫罁?jù)轉(zhuǎn)盤軸承疲

4、勞壽命計算的國際標(biāo)準(zhǔn)，基于剛性支撐理論分析模型及本文的柔性支撐理論分析模型，對軸承的多工況疲勞壽命進(jìn)行了對比分析?；诒疚牡睦碚摲治瞿Ｐ头治隽溯S承的幾個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對疲勞壽命的影響規(guī)律，提出了提高轉(zhuǎn)盤軸承疲勞壽命的有效措施。
　　⑸建立了考慮支撐結(jié)構(gòu)變形及套圈滾道接觸力影響的轉(zhuǎn)盤軸承螺栓連接分析的等效簡化有限元模型。模型中使用梁單元等效螺栓與被連接件的接觸，使用彈簧單元等效滾球與滾道的接觸，大大降低了計算成本。使用該有限元模型及傳