水下壓力環(huán)境下某裝備回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)特性研究.pdf

1、水下回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)對于某水下裝備的可靠運行具有重要作用，深入研究十分必要。本文以一種水下三排圓柱滾子回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)為研究對象，運用Hertz線彈性接觸理論和Lundberg-Palmgren疲勞壽命理論等基本理論和方法，考慮水下壓力環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，分別對內(nèi)圈的兩種安裝方式，研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和載荷參數(shù)對回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)載荷分布特性和疲勞壽命的影響作用。
　　 對于回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)內(nèi)圈與中空圓柱狀結(jié)構(gòu)的外表面固連為一整體的安裝方式，基于剛

2、性套圈假設(shè)，分析有游隙時的回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)載荷分布計算模型，推出回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)極限徑向游隙的表達式和提高極限徑向游隙的措施，采用迭代法在MATLAB中編程求解，得到不同的徑向游隙、徑向載荷、滾子數(shù)、滾子直徑和滾子長度時的載荷分布和疲勞壽命的變化情況。針對在水下壓力環(huán)境下中空圓柱狀結(jié)構(gòu)內(nèi)外壓差造成的內(nèi)圈變形，使用最小二乘法擬合內(nèi)圈變形后的形狀為橢圓，變形前最大接觸載荷位于回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)最頂端滾子處，變形后最大接觸載荷位于徑向載荷作用線兩側(cè)，變形前

3、后載荷分布顯然不同。建立水下回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)的非線性動力學(xué)仿真模型，結(jié)果表明內(nèi)圈變形使回轉(zhuǎn)特性變差。
　　 對于回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)內(nèi)圈采用過盈配合套在中空圓柱狀結(jié)構(gòu)外表面上的安裝方式，兩者配合處由中空圓柱狀結(jié)構(gòu)內(nèi)外壓差作用而產(chǎn)生的間隙用間隙補償機構(gòu)補償，有限元軟件COSMOS/simulation的分析結(jié)果表明，合理確定間隙補償機構(gòu)的布置和個數(shù)以及內(nèi)圈厚度等參數(shù)可以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承性能的最優(yōu)化。本文研究結(jié)果對于水下回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)的設(shè)計、制造和維