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1、ISSN1000-3762轴承2010年7期6-10CN41-1148/THBearing2010,No.7土压平衡盾构机主轴承力学性能分析112311刘红彬,马伟,王秀君,李济顺,薛玉君,韩红彪(1.河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003;2.徐州美驰车桥有限公司,江苏徐州221116;3.河南省机械设计与传动系统重点实验室,河南洛阳471003)摘要:对某型号盾构机主轴承所承受的外部载荷进行了分析,将所受倾覆力矩等价为一对大小相等方向相反的轴向力,分析并计算了各列滚子在
2、各个力单独作用下所承受的载荷及产生的接触变形,并通过变形叠加的方式求解出第1,2列滚子实际的载荷分布,从而得出了各列滚子中受力最大滚子的承载量。最后,对各列受载最大的滚子进行了有限元分析,得到了滚子的最大接触应力及接触变形。关键词:土压平衡盾构机;主轴承;载荷分布;有限元分析+中图分类号:TH133.332;O241.82文献标志码:B文章编号:1000-3762(2010)07-0006-05AnalysisonMechanicalPropertiesofMainBearingsinEPBTunnelBoringMachine112311LIUHong
3、-bin,MAWei,WANGXiu-jun,LIJi-shun,XUEYu-jun,HANHong-biao(1.SchoolofMechatronicsEngineering,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003,China;2.XuzhouArvinMeritorAxleCo.,Ltd.,Xuzhou221116,China;3.HenanKeyLaboratoryforMachineryDesignandTransmissionSystem,Luoyang471003,China)Abstra
4、ct:Theexternalloadareanalyzedappliedonmainbearingsofatypeoftunnelboringmachine,andtheoverturningmomentisequivalenttoapairofaxialforceswithequalquantityandoppositedirections.Theloaddistributionandcontactdeformationofeveryrowofrollersarecalculatedundereachload.Theloaddistributiononthefi
5、rstrowandsecondrowofrollersiscalculatedbysuperimposingthedeformationofrollersandthelargestloadofeveryrowofrollersaregotfromtheirloaddistributions.Finally,themaximumcontactstressanddeformationoftherollerswiththebiggestloadareobtainedusingfiniteelementmethodforeveryrowroller.Keywords:EP
6、Btunnelboringmachine;mainbearing;loaddistribution;finiteelementanalysis近年来,在城市地铁建设和铁路隧道建设中,好的基础。盾构施工法作为一种先进的隧道施工方法得到了作为盾构机的关键承载部件,盾构机主轴承[1-2]广泛应用。土压平衡盾构机是隧道施工中较在很大程度上影响着整个盾构机的可靠工[6-7]为常用的一种盾构机,能够适用于穿越不良地质作。盾构机主轴承工作中受力复杂,通常在地层的工作条件,其工况和承载情况比较复杂。重载、变载条件下工作,要承受轴向力、径向力、倾根据盾构机长期隧道工作的特点,要求
7、其必须具覆力矩等联合载荷。在轴承的设计与应用分析有高可靠性。为了达到较高的设计要求,目前有中,经常会遇到轴承的承载能力、预期寿命、变形很多针对盾构机零部件力学性能的计算分析研与刚度的计算分析等问题,这些问题都与轴承的[3-5]究,为大型盾构设备的国产化设计奠定了很[8]受力和应力分布状态密切相关。实际工作中盾构机主轴承很容易产生大的变形,严重影响盾构收稿日期:2009-11-26;修回日期:2010-02-03机的正常工作。因此对其进行力学性能分析有着基金项目:八六三计划资助项目(2007AA041801)作者简介:刘红彬(1974-),男,博士,主要研究方向
