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1、向心關(guān)節(jié)軸承是一種滑動(dòng)軸承,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、承載能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在實(shí)際工作中,因?yàn)殛P(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)形式和工作機(jī)理與滾動(dòng)軸承相比完全不同,為了延長(zhǎng)關(guān)節(jié)軸承的使用壽命,關(guān)節(jié)軸承的配合關(guān)系、承載能力、擺動(dòng)頻率和傾斜角范圍等影響因素都需要得到充分的考慮。本論文所涉及的某型號(hào)向心關(guān)節(jié)軸承主要應(yīng)用于航空工業(yè)上,其對(duì)工作性能的要求也比較高。
本論文首先利用 ANSYS軟件的 APDL語(yǔ)言編寫(xiě)了某型號(hào)向心關(guān)節(jié)軸承靜載荷下的應(yīng)力場(chǎng)的求解分析
2、程序,在有限元模型中用剛性面來(lái)替代芯軸和軸承座,通過(guò)對(duì)比、分析關(guān)節(jié)軸承在不同載荷下軸承內(nèi)、外圈的應(yīng)力場(chǎng)分布,得到了關(guān)節(jié)軸承所能承受的最大極限靜載荷;并在進(jìn)一步的分析中采用線性最小二乘法,得到了向心關(guān)節(jié)軸承徑向載荷與軸承內(nèi)、外圈最大接觸應(yīng)力的關(guān)系公式。又以某型號(hào)桿端關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)為基準(zhǔn),在 ANSYS有限元分析軟件環(huán)境內(nèi),使用 APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言二次開(kāi)發(fā)建立了桿端關(guān)節(jié)軸承的參數(shù)化建模界面,通過(guò)該參數(shù)化建模界面可以實(shí)現(xiàn)桿端關(guān)節(jié)軸承的
3、三維有限元模型的快速建立,接著對(duì)桿端關(guān)節(jié)軸承在額定靜載荷下的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了分析,并與剛性支承下向心關(guān)節(jié)軸承的等效應(yīng)力分布進(jìn)行了比較分析,指出了剛性、柔性支承選擇方式計(jì)算向心關(guān)節(jié)軸承應(yīng)力場(chǎng)的差異。在此基礎(chǔ)上,采取了改變軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)大小的分析方法,對(duì)軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了此向心關(guān)節(jié)軸承的最佳公稱(chēng)直徑;又通過(guò)對(duì)軸承與芯軸、軸承座的不同間隙或過(guò)盈量等配合情況下的應(yīng)力場(chǎng)分析,確定了關(guān)節(jié)軸承在安裝、工作中過(guò)盈量、間隙配合量的合適選取范圍,在保
4、證了關(guān)節(jié)軸承能夠正常工作的同時(shí),提高了關(guān)節(jié)軸承的使用壽命。最后,對(duì)傾斜工況下桿端關(guān)節(jié)軸承的應(yīng)力場(chǎng)分布進(jìn)行了求解分析,得到了向心關(guān)節(jié)軸承最大等效應(yīng)力隨著傾斜角的增大而增大,以及通過(guò)合理地控制傾斜角可以減小應(yīng)力集中部位的最大等效應(yīng)力的結(jié)論,給關(guān)節(jié)軸承傾斜范圍的選取提供了一定的理論依據(jù)與參考。
論文最后比較、借鑒了國(guó)內(nèi)外各大廠家關(guān)于關(guān)節(jié)軸承的壽命計(jì)算方法,分析了與關(guān)節(jié)軸承壽命相關(guān)的一些主要影響因素,比較了這些因素對(duì)通過(guò)不同壽命計(jì)算公
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