滑動回轉(zhuǎn)支承摩擦動力學仿真與實驗研究.pdf

1、本文以滑動回轉(zhuǎn)支承為研究對象,利用Pro/E軟件建立滑動回轉(zhuǎn)支承三維模型,利用機械多體動力學軟件 ADAMS對其進行運動學與動力學仿真分析,研究了外載荷作用下滑動回轉(zhuǎn)支承滑動環(huán)應(yīng)力應(yīng)變分布情況,進一步分析了滑動回轉(zhuǎn)支承在軸向載荷作用下的剛度變化以及預(yù)緊力對軸向剛度的影響;仿真分析了外載荷(軸向載荷、徑向載荷、傾覆力矩)、滑動回轉(zhuǎn)支承摩擦系數(shù)、運行速度、啟動加速度、螺栓預(yù)緊力等參數(shù)對滑動回轉(zhuǎn)支承動態(tài)性能的影響;根據(jù)滑動回轉(zhuǎn)支承的實際工況參

2、數(shù)設(shè)計并搭建滑動回轉(zhuǎn)支承動態(tài)性能試驗裝置,并進行相關(guān)動力學性能試驗研究。取得了如下主要結(jié)論:
　　1、針對不同外載荷(軸向載荷、徑向載荷、傾覆力矩)對滑動回轉(zhuǎn)支承進行受力分析,確定了徑向力與滑動環(huán)小徑尺寸及下轉(zhuǎn)盤凸起厚度尺寸的關(guān)系,傾覆力矩和軸向力與滑動環(huán)大徑的關(guān)系,連接螺栓外載荷與螺栓分布圓直徑的關(guān)系,并由此提出了滑動回轉(zhuǎn)支承靜態(tài)設(shè)計方法。
　　2、在1.5×105N軸向載荷下,滑動回轉(zhuǎn)支承上滑動環(huán)所受最大應(yīng)力為17.83

3、MPa,下滑動環(huán)所受最大應(yīng)力為0.02MPa,應(yīng)力較大的點均分布在滑動環(huán)內(nèi)徑部分,上滑動環(huán)所受應(yīng)力遠遠大于下滑動環(huán)所受應(yīng)力;滑動回轉(zhuǎn)支承軸向剛度與軸向載荷成非線性變化關(guān)系,軸向剛度在較小范圍內(nèi)(2.5×104N)隨載荷增大而增大,之后趨于穩(wěn)定;滑動回轉(zhuǎn)支承軸向剛度與螺栓預(yù)緊力成線性增長關(guān)系;摩擦阻力矩與螺栓預(yù)緊力也成線性增長關(guān)系。
　　3、滑動回轉(zhuǎn)支承摩擦阻力矩與滑動環(huán)摩擦系數(shù)成分段線性關(guān)系,在滑動環(huán)較小摩擦系數(shù)范圍內(nèi)增長較慢;隨

4、滑動回轉(zhuǎn)支承驅(qū)動速度的增大,回轉(zhuǎn)面摩擦阻力矩的平均值略有增加,波動顯著增大;隨著軸向載荷增大,回轉(zhuǎn)面摩擦阻力矩成增大趨勢,摩擦阻力矩波動也隨之增大。
　　4、綜合考慮各參數(shù)影響可確定滑動回轉(zhuǎn)支承最優(yōu)設(shè)計參數(shù)與使用工況,軸向力:2.5×104N-1.5×105N;螺栓預(yù)緊力:1500N-1900N;滑動環(huán)摩擦系數(shù):0.01-0.1;轉(zhuǎn)速:<30°/s;角加速度:<10°/s。
　　5、滑動回轉(zhuǎn)支承試驗機可模擬滑動回轉(zhuǎn)支承不同工

5、況參數(shù),實現(xiàn)滑動回轉(zhuǎn)支承動態(tài)性能的測試?；瑒踊剞D(zhuǎn)支承上、下滑動環(huán)運行速度均小于滑動回轉(zhuǎn)支承驅(qū)動速度,滑動回轉(zhuǎn)支承試驗運行較仿真運行更為平穩(wěn);滑動回轉(zhuǎn)支承摩擦阻力矩在較小轉(zhuǎn)速(20°/s)隨轉(zhuǎn)速成線性增長關(guān)系,在轉(zhuǎn)速增大后,摩擦阻力矩增長速度減小,但波動增大;隨軸向載荷增加,滑動回轉(zhuǎn)支承軸向剛度線性增長,摩擦阻力矩線性增長,摩擦阻力矩波動也隨之增大;試驗中所得滑動回轉(zhuǎn)支承運行轉(zhuǎn)速對摩擦阻力矩影響規(guī)律、滑動回轉(zhuǎn)支承軸向載荷對滑動回轉(zhuǎn)支承摩擦