大型推力關(guān)節(jié)軸承結(jié)構(gòu)有限元分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、大型關(guān)節(jié)推力軸承是一種球面滑動(dòng)軸承,由一個(gè)外座圈和一個(gè)球體(內(nèi)圈)組成.它不但用于機(jī)械工程、飛機(jī)、冶金軋鋼設(shè)備、衛(wèi)星地面接收設(shè)備、火箭發(fā)射架及其他軍事工程,而且也用于多用途拖船、耙吸式挖泥船、噴水推進(jìn)水翼船、獵潛艇、掃雷艇、巡邏艇等民用各類(lèi)船舶和軍用艦只.大型關(guān)節(jié)推力軸承工作時(shí),在軸向和徑向力同時(shí)作用下,軸承外座圈與球體間的接觸球面承受很高的壓力,產(chǎn)生非軸對(duì)稱(chēng)的壓力和變形,使軸與軸承的正常配合受到影響,容易產(chǎn)生不均勻磨損或卡咬現(xiàn)象,最終

2、導(dǎo)致操縱失靈,嚴(yán)重影響噴水推進(jìn)水翼船的操舵系統(tǒng)、飛機(jī)起落架系統(tǒng)、火車(chē)機(jī)車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)等設(shè)備的安全性與可靠性,產(chǎn)生災(zāi)難性的后果.因此,進(jìn)一步開(kāi)展關(guān)節(jié)軸承材料、結(jié)構(gòu)、受力、變形等方面的研究,制定合理、有效的試驗(yàn)方法,這對(duì)于大型推力關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)改進(jìn)、更新?lián)Q代,提高其安全性、可靠性將具有重要意義.本論文以大型關(guān)節(jié)軸承為研究對(duì)象,應(yīng)用ANSYS有限元法對(duì)軸承受力及變形狀況進(jìn)行分析研究,建立軸承軸向、徑向以及軸徑向復(fù)合受力時(shí)的數(shù)學(xué)模型和力學(xué)模型,進(jìn)

3、而研究關(guān)節(jié)軸承內(nèi)外座圈接觸表面壓力分布規(guī)律、載荷與變形之間的關(guān)系以及軸承偏心距對(duì)軸承承載能力的影響;同時(shí)參考美國(guó)軍用規(guī)范使用的關(guān)節(jié)軸承靜載試驗(yàn)裝置及測(cè)量方法,分別進(jìn)行軸向與徑向加載試驗(yàn),以檢驗(yàn)數(shù)值計(jì)算精度.通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),有限元計(jì)算所獲得的軸承軸向和徑向變形趨勢(shì)與軸承實(shí)物試驗(yàn)一致,相關(guān)數(shù)據(jù)比較吻合,說(shuō)明ANSYS有限元法不失作為軸承結(jié)構(gòu)分析的一個(gè)重要手段,有利于減少實(shí)物試驗(yàn)環(huán)節(jié),節(jié)省試驗(yàn)經(jīng)費(fèi),提高研制效率.研究結(jié)果表明,在軸向加載模型中,