單點系泊系統(tǒng)轉盤軸承力學性能及疲勞壽命研究.pdf

1、單點系泊系統(tǒng)在海洋工程中起非常關鍵的作用。而作為單點系泊系統(tǒng)的重要核心部件，轉盤軸承的設計和選型便顯得的尤為重要。近年來，軸承的應用和計算正變得越來越復雜，在應用和計算過程中，經常需要使用由軸承制造商所開發(fā)的高級的計算工具和數值方法。本論文研究課題是國家能源科技重大示范工程——海洋核動力平臺示范工程的一個子課題。根據課題的研究方向，本論文的主要工作如下所示:
　　第一，基于前人對轉盤軸承的研究，根據赫茲接觸理論，利用載荷分布法，計

2、算轉盤軸承在萬年一遇的工況條件下的最大接觸力和最大接觸應力等相關接觸強度要素，并參照轉盤軸承許用應力標準，進行接觸強度校核，校核結果顯示，在萬年一遇的極端工況下，轉盤軸承接觸強度滿足要求。
　　第二，利用ABAQUS有限元分析軟件建立簡化的單點系泊系統(tǒng)轉盤軸承有限元模型，計算相關數據，并與力學模型進行對比，為單點系泊系統(tǒng)的軸承接觸強度核算提供參考，并說明有限元模型簡化是可行的。
　　第三，建立簡化的單點系泊系統(tǒng)接觸疲勞有限元

3、模型，計算軸承次表面應力和應變，利用應力-壽命方法和應變-壽命方法對軸承疲勞壽命進行計算，給出軸承次表面應力和應變隨深度的變化曲線，分析滾動表面硬度與軸承疲勞壽命之間的關系，并根據以上分析，對溝道表面硬度處理對于滾動軸承疲勞壽命的影響進行討論。分析結果顯示，溝道表面硬化前后軸承疲勞壽命有明顯改變，硬化后的接觸疲勞壽命是硬化前接觸疲勞壽命的數倍。同時，對于42HRC、51HRC以及57HRC這三種不同洛氏硬度值所對應的接觸疲勞壽命進行研究