單排四點接觸球式回轉支承承載能力分析.pdf

1、單排四點接觸球式回轉支承是一種可同時承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩的大型軸承,具有結構緊湊、運動平穩(wěn)、精度高和承載能力強等特點,廣泛應用于工程機械、軍事裝備、娛樂設施等各種領域,其主要通過內外圈與滾動體之間的點接觸來傳遞載荷和運動,因傳遞載荷大而接觸面積小,使得接觸區(qū)域的應力集中非常明顯。接觸問題是研究回轉支承的基礎,直接影響著回轉支承的承載能力和使用壽命。本文從回轉支承的接觸來分析其承載能力,主要工作如下:
　　根據(jù)赫茲接觸理

2、論,詳細計算了內外圈與滾動體之間的接觸橢圓長短半軸、接觸面積和最大接觸應力。同時,建立和求解了回轉支承的彈性有限元接觸模型和彈塑性有限元接觸模型,得到了各個零件的應力應變云圖。結合實際工況,分析了滾道失效的原因。通過分析三種接觸分析方法所得到的結果,發(fā)現(xiàn)回轉支承的接觸分析并不滿足赫茲理論的基本假設,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成一個彈性整體來分

3、析更接近實際。因而,回轉支承的接觸分析應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算結果不同,基于赫茲理論計算得到的許用接觸應力并不適合評價有限元計算結果。通過滾球壓平板的實驗得到了分別適用于評價赫茲理論、彈性有限元模型和彈塑性有限元模型計算結果的許用接觸應力。
　　此外,為提高三維建模的效率和準確性,利用Visual Basic6.0對CATIA開發(fā)了單排四點接觸球式回轉支承快速三維建模軟件。同時,為了有