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基于接触力学的圆柱滚子轴承振动研究

滚动轴承作为一种重要的基础部件,在各种旋转机械中得到最广泛地应用,轴承的运行状态往往直接影响到整个机械系统的性能。轴承的振动很大程度上影响着轴承的动态性能,它是轴承的结构、其组成零件的加工质量、装配清洁度、润滑状况及装配质量等多种因素的综合反映,因此,振动是轴承的重要质量参数。在当今国际制造水平向静音轴承发展的过程中,轴承的减振降噪成为我国轴承行业迫切需要解决的问题。本文开展对轴承振动特征及其机制的研究既丰富了轴承振动的基础理论,同时也能为轴承减振、降噪提供了合理的质量评价指标以及制造工艺的指导。本文根据中华人民共和国机械行业标准《滚动轴承振动(加速度)技术条件》(JB/T5314—2002)规定的测量方法,基于接触力学理论和振动学,既考虑Hertz 弹性变形又考虑弹性流体动力学润滑,对圆柱滚子轴承振动进行了研究。本文通过引入Hertz 接触区的结构阻尼和油膜刚度,较全面地建立了滚子-滚道接触副的接触力学模型,通过虚滚子的假设提  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
西南石油大学

空心圆柱滚子轴承振动特性的研究

滚动轴承是使用最为广泛的基础机械部件之一,在工业甚至于国民经济的运行中具有重要的关节作用。滚动轴承的振动特性是轴承动态性能质量的综合反映,对整机性能产生直接影响。在机床等精密机械中,由于对主轴回转精度有较高的要求,因此提高轴承的振动性能成为重中之重。滚动轴承的振动不仅影响整个机械系统的运行精度,而且是噪声的波源。因此滚动轴承的减振降噪称为我国轴承行业必须面对的重要问题。空心圆柱滚子轴承具有高回转精度和高刚度的特性,非常适用于高速工况和精密机械。由于空心滚子较实心滚子具有较好的弹性,能在一定程度上吸收由于轴承缺陷等产生的冲击和振动,因此空心圆柱滚子轴承具有较好的振动特性。本文开展对空心圆柱滚子轴承振动特性及其影响因素的研究,为轴承的减振降噪、提高回转精度提供理论上的指导。本文根据弹性力学理论解得空心圆柱滚子变形和应力分布,并通过AJBAQUS有限元仿真进行验证。在此基础上计算了轴承的运动学关系和径向负荷分布,并分析了不同因素对轴承...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

镀膜圆柱滚子轴承力学性能分析

圆柱滚子轴承作为一种重要的基础部件,广泛地应用于各种旋转机械中,其运行状态直接影响整个机械系统的性能。采用涂镀纳米硬膜对轴承的表面进行改性,可以提高轴承的承载能力、回转精度,降低磨损,延长使用寿命。因此对镀膜圆柱滚子轴承进行多体接触静力学、动力接触特性和振动特性的研究,能为今后镀膜轴承的设计提供一定的理论指导。本文的主要研究内容如下:首先,对镀膜圆柱滚子轴承的多体接触静力学问题进行了研究。依据Hertz弹性接触理论进行解析计算,并用有限元软件进行建模与仿真,研究了不同镀膜材料及厚度对接触应力和接触变形的影响。对轴承运转时的动力接触特性进行了有限元分析。运用显式动力学模块对未镀膜和镀膜的圆柱滚子轴承进行动态等效应力和位移的分析;针对不同镀膜材料和镀膜厚度的轴承在承受径向载荷和转速的工况下表现出的动力接触特性进行分析。根据接触力学和振动学理论研究轴承的径向振动。建立了圆柱滚子轴承的接触振动模型,分析径向振动的本质特征,进而对镀膜圆柱...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

实测波纹度圆柱滚子轴承的动力学建模及波数识别方法研究

滚动轴承是一种重要的机械基础零部件,在现代机器中的应用十分普遍,滚动轴承的运行状态,会直接影响机械设备的性能。轴承振动作为评价轴承转子系统性能的一个重要标准,对于传动系统的精度以及可靠性都有着不可忽视的影响。因此,现代设备对于轴承的需求向着高精度,低振动,低噪声的方向发展。轴承的波纹度,即随机或周期性偏离理想球形的表面不平度,是在磨削过程中由于振动而引起的。轴承波纹度是导致轴承振动和温升的主要因素,有研究表明,在轴承零件的几何精度中,波纹度对轴承振动的影响最大。然而,目前针对轴承波纹度的研究,多是将轴承零件表面波纹度表示为正弦函数来探讨轴承外圈振动特征,对于预测实测波纹度轴承振动特性的研究较少;多数研究是针对轴承内外圈波纹度激励振动,而对于滚子波纹度的激振研究以及轴承零件表面波纹度激励下轴承滚子的振动的研究较缺乏。为完善轴承波纹度激励轴承振动理论,本文提出了一种基于轴承实测波纹度的轴承动力学建模方法,可应用于轴承内圈、外圈和滚动...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南工业大学
湖南工业大学

弹性复合圆柱滚子轴承结构设计及参数优化研究

弹性复合圆柱滚子轴承是一种钢—塑二元复合结构的新型轴承,本文根据弹性复合圆柱滚子轴承结构特点,首次提出一种通用的结构设计方法,并通过实验进行验证。第一,针对弹性复合圆柱滚子轴承结构特点进行分析,二元复合结构的特点决定了它在力学性能、减振降噪以及极限转速等方面较空心圆柱滚子轴承和实心圆柱滚子轴承更具有优势。通过对弹性复合圆柱滚子轴承内部载荷分布和滚动体受力进行分析,提出了弯曲应力和接触应力对弹性复合圆柱滚子轴承疲劳寿命影响的分析方法。第二,本文通过有限元方法与优化算法相结合对弹性复合圆柱滚子轴承进行结构优化。借助有限元方法对弹性复合圆柱滚子轴承接触进行仿真,在F1和F2载荷下计算了填充度和边缘深穴结构对弹性复合圆柱滚子轴承接触区域应力大小和应力分布的影响,提出以接触应力、等效应力、变形量、接触半宽以及弯曲应力为优化设计目标对填充度进行优化。在最优填充度的基础上对弹性复合圆柱滚动体边缘深穴结构进行优化,先将结构参数化,并利用正交实验...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

偏载工况下圆柱滚子轴承力学性能及修形优化研究

圆柱滚子轴承具有承载能力大、安装方便等特点,广泛应用于重载机械系统中。由于该类轴承不具备自动调心功能,轴承在装配过程中的不对中问题和服役环境下的倾覆力矩会导致其工作于偏载工况下。圆柱滚子轴承的偏载一方面导致滚子重载端过度磨损,出现早期失效现象,大大缩短轴承的服役寿命,另一方面致使轴承刚度发生生变化,影响轴承的振动行为。目前虽然对偏载工况下圆柱滚子轴承的研究取得了一定的成果,但是对于轴承在偏载作用下的刚度特性分析,以及滚动体的优化修形方面,仍然存在许多挑战。因此,开展偏载工况下圆柱滚子轴承的力学性能及修形优化研究,具有重要的研究意义。本文以圆柱滚子轴承为研究对象,开展了偏载工况下,负载、修形对轴承力学性能及疲劳寿命的影响研究。主要的研究内容如下:(1)考虑滚动体的修形,基于切片方式和影响系数法建立了圆柱滚子轴承偏载作用下的接触力学解析模型,采用有限元法验证了模型的有效性,分析了偏载对轴承接触性能的影响。(2)采用滚子与滚道的切片理...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>