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文檔簡介
1、航空、航天和國防領(lǐng)域使用的滾動軸承工作的條件都極其苛刻,其工況主要為高速、高溫、重載。軸承在這樣的工況下能否正常工作,現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)能否滿足要求,都是軸承設(shè)計中所要面臨的重要問題。軸承的研制過程主要分為:材料實驗、實驗器實驗、臺架實驗和整機實驗幾個階段。臺架實驗和整機實驗的周期長,成本高,限制了它的應(yīng)用。而應(yīng)用實驗器進行工況的模擬,對軸承進行極限工況適應(yīng)性實驗,再對實驗數(shù)據(jù)進行分析,則是一種可靠性強、成本低、效率高的辦法。
實驗器
2、要在一定的載荷譜、溫度譜、轉(zhuǎn)速譜條件下工作,模擬軸承的實際工況。最大軸向載荷10t,最大徑向載荷6t,最高溫度250℃,最大轉(zhuǎn)速24000轉(zhuǎn)/分。在各種工況條件下,實驗器可能發(fā)生的失效形式以及它們之間的影響因素,都是在設(shè)計中必須要考慮的問題。
本文利用有限單元法對實驗器機體進行了靜力分析、熱-應(yīng)力耦合分析和模態(tài)分析。分析中,采用實體建模方法建立了機體的有限元模型;對結(jié)合部進行了簡化處理;用實體等效軸承的作用;采用間接法耦合了熱
3、載荷和機械載荷的作用;應(yīng)用錘擊法對機體和軸系進行了動態(tài)性能實驗。分析結(jié)果表明,工作溫度在常溫到100℃時,機械載荷的作用為影響應(yīng)力的主要因素,箱體的應(yīng)力值在90MPa以下,底板上的應(yīng)力值在180MPa以下;溫度在100℃以上時,溫度載荷的作用成為主要影響因素,應(yīng)力的分布與溫度梯度的分布相一致,這時應(yīng)力主要是由于溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力。根據(jù)分析結(jié)果對結(jié)構(gòu)提出了改進措施,增厚軸承支撐的加強筋,以提高其抵抗變形和應(yīng)力的能力,同時對機體要外加冷卻
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