單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承承載能力分析.pdf

1、單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承是一種可同時(shí)承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩的大型軸承,具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、精度高和承載能力強(qiáng)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、軍事裝備、娛樂(lè)設(shè)施等各種領(lǐng)域,其主要通過(guò)內(nèi)外圈與滾動(dòng)體之間的點(diǎn)接觸來(lái)傳遞載荷和運(yùn)動(dòng),因傳遞載荷大而接觸面積小,使得接觸區(qū)域的應(yīng)力集中非常明顯。接觸問(wèn)題是研究回轉(zhuǎn)支承的基礎(chǔ),直接影響著回轉(zhuǎn)支承的承載能力和使用壽命。本文從回轉(zhuǎn)支承的接觸來(lái)分析其承載能力,主要工作如下:
　　根據(jù)赫茲接觸理

2、論,詳細(xì)計(jì)算了內(nèi)外圈與滾動(dòng)體之間的接觸橢圓長(zhǎng)短半軸、接觸面積和最大接觸應(yīng)力。同時(shí),建立和求解了回轉(zhuǎn)支承的彈性有限元接觸模型和彈塑性有限元接觸模型,得到了各個(gè)零件的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D。結(jié)合實(shí)際工況,分析了滾道失效的原因。通過(guò)分析三種接觸分析方法所得到的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承的接觸分析并不滿足赫茲理論的基本假設(shè),使用赫茲理論分析有較大的誤差。在彈塑性有限元接觸模型中,考慮了滾道材料性能分層和塑性變形的情況,比傳統(tǒng)有限元模型只把滾圈當(dāng)成一個(gè)彈性整體來(lái)分

3、析更接近實(shí)際。因而,回轉(zhuǎn)支承的接觸分析應(yīng)該使用彈塑性有限元接觸模型。
　　考慮到不同分析方法得到的計(jì)算結(jié)果不同,基于赫茲理論計(jì)算得到的許用接觸應(yīng)力并不適合評(píng)價(jià)有限元計(jì)算結(jié)果。通過(guò)滾球壓平板的實(shí)驗(yàn)得到了分別適用于評(píng)價(jià)赫茲理論、彈性有限元模型和彈塑性有限元模型計(jì)算結(jié)果的許用接觸應(yīng)力。
　　此外,為提高三維建模的效率和準(zhǔn)確性,利用Visual Basic6.0對(duì)CATIA開發(fā)了單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承快速三維建模軟件。同時(shí),為了有