采煤機搖臂系統(tǒng)中滾動軸承的力學(xué)特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、滾動軸承作為機械傳動系統(tǒng)的重要組成部分,在各類旋轉(zhuǎn)機械中得到普遍的應(yīng)用,軸承的運轉(zhuǎn)狀態(tài)對整個機械系統(tǒng)的性能及工作狀態(tài)造成直接的影響。軸承的壽命和回轉(zhuǎn)精度與其力學(xué)特性有直接的關(guān)系,傳動系統(tǒng)的精度、可靠性以及振動噪聲也會受到軸承力學(xué)特性的影響。因此,為了提高滾動軸承在實際工作中的運動精度,減小軸承的振動噪聲,了解滾動軸承發(fā)生故障時的振動特性等,對滾動軸承的實際工況進行運動學(xué)仿真,研究滾動軸承在傳動系統(tǒng)中的力學(xué)特性,以及分析當(dāng)軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)和工

2、況條件改變時,對軸承動力學(xué)特性的影響規(guī)律。
  本文基于“深部危險煤層無人采掘裝備研究”國家重大課題,在課題無人采煤機截割部搖臂系統(tǒng)中,主要支承部件為圓柱滾子軸承,本文以圓柱滾子軸承NJ222E-M1-C3為例,著重研究其力學(xué)特性,對其進行受力分析,剛度求解,靜力學(xué)仿真分析和動力學(xué)仿真分析,并基于ANSYS/LS-DYNA,以一種多體接觸動力學(xué)方法仿真并分析滾動軸承在特定結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況條件下的動力學(xué)特性。全文的主要研究內(nèi)容如下:<

3、br>  (1)對采煤機搖臂系統(tǒng)中的動力傳遞軸進行受力分析,得到軸承的轉(zhuǎn)速和最大徑向載荷,作為本文理論分析和仿真分析的基本工況條件。
  (2)基于Hertz接觸理論用不同的方法對圓柱滾子軸承進行接觸變形以及靜接觸剛度的求解計算,得到軸承在徑向載荷作用下其內(nèi)部應(yīng)力分布和接觸變形情況。
  (3)利用ANSYS軟件,對滾動軸承進行靜力學(xué)仿真?;跐L動軸承的幾何學(xué)關(guān)系建立其三維有限元模型,結(jié)合課題背景的工況條件施加載荷和轉(zhuǎn)速,實

4、現(xiàn)對圓柱滾子軸承NJ222E-M1-C3的靜力學(xué)仿真,對于仿真得出的最大徑向變形量與理論推導(dǎo)結(jié)果進行對比驗證,驗證仿真的有效性并選擇相對準(zhǔn)確的軸承徑向變形量理論求解方法。
  (4)利用ANSYS中LS-DYNA顯式動力學(xué)模塊實現(xiàn)圓柱滾子軸承的動力學(xué)仿真,得到其在不同時刻的等效應(yīng)力云圖。并進一步研究當(dāng)軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況條件改變時對其動力學(xué)特性的影響。分析軸承各部件位移、速度、加速度、應(yīng)力、接觸力以及載荷分布的變化規(guī)律,從而為軸承

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