大型滾動(dòng)軸承力學(xué)性能及其疲勞壽命研究.pdf

1、大型滾動(dòng)軸承由于其結(jié)構(gòu)大，承載能力強(qiáng)主要應(yīng)用于低速重載的場(chǎng)合中。目前針對(duì)大型滾動(dòng)軸承的分析和研究包括載荷分布，軸承承載能力，軸承使用壽命及軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化。主要分析方法有理論計(jì)算、力學(xué)模型分析和有限元模型分析。由于該類(lèi)軸承幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和熱處理方式不同，以及各種復(fù)雜的工作狀況，對(duì)此類(lèi)軸承的分析研究還沒(méi)有形成統(tǒng)一的方法。本文旨在提出一種合理的大型滾動(dòng)軸承力學(xué)分析模型和疲勞壽命分析方法。本課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“大型滾動(dòng)軸承壽命

2、的結(jié)構(gòu)尺度效應(yīng)研究(批準(zhǔn)號(hào):51005031)”?；诒净鸬难芯?jī)?nèi)容和目標(biāo)，本文主要進(jìn)行以下研究工作:
　　首先，本文在前人對(duì)大型滾動(dòng)軸承研究的基礎(chǔ)上，利用赫茲接觸理論及有限元分析方法建立合理的彈性支撐大型滾動(dòng)軸承有限元模型，模擬大型滾動(dòng)軸承在實(shí)際工況下軸承的滾動(dòng)體載荷分布和接觸角大小。通過(guò)將力學(xué)模型計(jì)算結(jié)果與有限元模型分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證大型滾動(dòng)軸承有限元簡(jiǎn)化模型的可行性。對(duì)比結(jié)果顯示，大型滾動(dòng)軸承有限元簡(jiǎn)化模型是可行的。<

3、br>　　其次，本文通過(guò)建立幾組不同的大型滾動(dòng)軸承支撐模型，分析大型滾動(dòng)軸承約束方式，支撐結(jié)構(gòu)不同剛度，以及支撐結(jié)構(gòu)局部硬點(diǎn)對(duì)大型滾動(dòng)軸承力學(xué)性能的影響。
　　再次，本文利用有限元軟件建立滾動(dòng)體與溝道彈性接觸模型，分析大型滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體與溝道接觸應(yīng)力，溝道次表面應(yīng)力場(chǎng)及應(yīng)變場(chǎng)隨接觸深度的變化規(guī)律。結(jié)果顯示溝道最大等效應(yīng)力與最大切應(yīng)變發(fā)生在溝道次表面。將應(yīng)力壽命及應(yīng)變壽命疲勞壽命分析方法引入大型滾動(dòng)軸承疲勞壽命分析中，分析溝道表面硬