基于Solidworks Simulation的滾動軸承溫度場分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、在高速運(yùn)行的機(jī)械系統(tǒng)中，滾動軸承是將運(yùn)轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，從而減少摩擦損失的一種不可或缺的精密機(jī)械部件。在滾動軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，滾動軸承的發(fā)熱溫升問題一直是國內(nèi)外專家研究的重點，已有的研究揭示了滾動軸承內(nèi)部各零件的溫度分布、發(fā)熱機(jī)理及傳熱過程，明確滾動軸承冷卻及潤滑效果，分析滾動軸承的失效部位以及危險部件，這為滾動軸承的實際應(yīng)用和設(shè)計提供了理論依據(jù)和參考。但是高速運(yùn)行的滾動軸承的環(huán)境復(fù)雜、軸承結(jié)構(gòu)未能有效考慮實際溫

2、升變化特性，其計算模型的適應(yīng)性也有待完善。為此，本文從以下幾個方面展開研究和創(chuàng)新。
　　首先，分析了高速滾動軸承的傳熱機(jī)制及高速滾動軸承的熱傳遞的主要形式，并對高速環(huán)境中滾動軸承各元件的生熱進(jìn)行計算。以滾動軸承中的角接觸球軸承為研究對象，分析了其傳熱機(jī)理，并建立了一個充分考慮溫度場變化的高速滾動軸承發(fā)熱溫升計算模型。
　　其次，以角接觸球軸承S7305 GB292-94為研究對象，利用Solidworks Simulatio

3、n對角接觸球軸承進(jìn)行建模，并對其在不同轉(zhuǎn)速條件下運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行了仿真分析，揭示了滾動軸承的溫度分布、發(fā)熱溫升原理及發(fā)熱敏感位置。實驗結(jié)果表明，滾珠為發(fā)熱最為嚴(yán)重，且隨著轉(zhuǎn)速的提高，溫升加劇，散熱效果下降。
　　再次，通過打通孔方式對滾動軸承進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，利用Solidworks Simulation建模仿真，并在新型滾動軸承生熱、傳熱和溫度分布方面深入分析。實驗結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式能有效減緩滾動軸承溫升趨勢，利于在高速運(yùn)行的滾動軸承