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交叉滾子軸承機理特點技術(shù)研究、分析和價值

發(fā)布時間:2020-10-29 瀏覽次數(shù):2647

交叉滾子軸承機理特點技術(shù)研究、分析和價值

  交叉滾子軸承是一種新型軸承,有其特殊結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)勢。在軸承的設(shè)計和應(yīng)用中,軸承的承載能力和壽命問題是必須考慮的問題。

  因此,研究交叉滾子軸承的機理具有十分重要的學(xué)術(shù)和實用價值。

  本文以校橫向課題“非標交叉滾子軸承的開發(fā)與研制”項目中的滾子軸承為研究對象,建立受力模型,并且以軸承疲勞壽命為目標對軸承結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,為軸承試驗提供一定的理論指導(dǎo)。

  首先,通過剛性假設(shè)和經(jīng)典Herz理論,對交叉滾子軸承的滾子與內(nèi)、外圈接觸問題進行了研究,確定了內(nèi)圈與軸,外圈與軸承座之間過盈配合對游隙的影響公式,推導(dǎo)了接觸套圈的應(yīng)力計算公式以及線接觸橢圓柱面應(yīng)力分布的一些重要公式。

  其次,基于以上理論,對交叉滾柱軸承載荷分布進行了研究,建立了軸承靜態(tài)徑向載荷和偏心軸向載荷分析模型。以RB8013-A軸承為例,分析了外加徑向和軸向載荷、力矩載荷以及滾子數(shù)目對軸承載荷分布的影響規(guī)律。此外還建立了動態(tài)徑向載荷分析模型,得出了轉(zhuǎn)速、外載荷和徑向游隙變化條件下的載荷分布規(guī)律。

  再次,根據(jù)滾動軸承載荷分布理論和經(jīng)典接觸理論,推導(dǎo)了交叉滾柱軸環(huán)的額定動負荷和額定靜負荷公式。依據(jù)Lundberg-palmgren疲勞壽命理論,建立了疲勞壽命計算模型,并結(jié)合工程用的交叉滾子軸承壽命計算模型,計算得出了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和載荷參數(shù)對軸承疲勞壽命的影響規(guī)律。

  從而,利用優(yōu)化設(shè)計理論,提出YRT轉(zhuǎn)臺軸承壽命優(yōu)化的目標函數(shù),并且根據(jù)理論和實際使用情況確定邊界條件,結(jié)合Matlab遺傳優(yōu)化算法工具箱編制程序,并利用Matlab中的GUI模塊編寫人機交互界面,從而使普通工程技術(shù)人員不必了解Matlab語言即可使用本文編寫的優(yōu)化程序,方便在實際設(shè)計工作時使用,得出優(yōu)化結(jié)果,提高了軸承壽命。


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