高速重载轴承内圈冷辗扩成形机理研究

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1、公开分类号：TG33密级：ＵＤＣ：单位代码：11646硕士专业学位论文论文题目：高速重载轴承内圈冷辗扩成形机理研究学号：1211081057姓名：洪哲专业学位类别：工程硕士专业学位领域：机械工程学院：机械工程与力学学院`指导教师：孙宝寿副教授合作导师：彭文飞讲师论文提交日期：2014年11月10日万方数据万方数据AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreeTheResearchonFormingMechanismofInnerRaceofHighSpeedBearingwithHeavyLoadinC

2、oldRingRollingCandidate：ZheHongSupervisors：AssociateProfessorBaoshouSun：LecturerWenfeiPengFacultyofMechanicalEngineeringandMechanicsNingboUniversityNingbo315211，ZhejiangP.R.CHINADate:November10,2014万方数据万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表

3、或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。签名：___________日期：____________关于论文使用授权的声明本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________导师签名：___________日期：___

4、_________万方数据万方数据宁波大学硕士专业学位论文高速重载轴承内圈冷辗扩成形机理研究摘要随着交通、装备制造业和能源行业的飞速发展，轴承服役环境正逐渐向高速、重载方向发展，市场对轴承套圈的制造提出了更高的要求。相比传统轴承套圈切削加工方式，冷辗扩工艺作为材料转移制造具有材料利用率、生产效率高等优势，同时辗扩过程使组织致密、寿命提高。本文针对高铁轴承内圈，基于体积不变原理和非对称环件特点，在ABAQUS平台建立轴承内圈冷辗扩成形热力耦合有限元模型，研究轴承内圈成形机理。论文主要研究工作：1）确定坯料截面与最终成形截面一致时，成形效果最好，开发导向辊位置控制程序

5、，在有限元模拟过程中，实现对冷辗扩过程中轴承套圈直径的实时测量和导向辊位置的精确控制，进一步完善有限元模型；2）对冷辗扩过程的应力场、应变场、温度场以及位移场进行分析，揭示了成形过程中金属流动方向及其成因，以及温度场分布特点。3）研究不同工艺参数对成形套圈应力均匀性的影响规律，发现逐渐降低进给速度和零进给整圆过程有效提高成形套圈的应力均匀性；芯辊初始进给速度越低，则应力均匀性越好；驱动辊转速越高，应力均匀性越好；导向辊之间夹角越小，则应力均匀性越好。4)结合交互正交试验法，以应力均匀性为目标函数，通过模拟试验获得各因素主次顺序为导向辊间初始夹角>驱动辊转速>芯辊初

6、始进给速度，最优工艺参数为芯辊初始进给速度0.8mm/s，导向辊初始夹角120°，驱动辊转速14rad/s。导向辊间初始夹角对成形套圈的应力均匀性有高度显著影响，驱动辊转速有显著影响，芯辊初始进给速度的影响不显著，且各因素间不存在交互作用。本文的研究成果为高速重载轴承冷辗扩成形，工艺参数优化提供了理论依据和仿真数据，为大型轴承套圈冷辗扩成形工艺的开发奠定了基础。关键词：高速重载，轴承，冷辗扩，成形机理，正交试验I万方数据高速重载轴承内圈冷辗扩成形机理研究TheResearchonFormingMechanismofInnerRaceofHighSpeedBeari

7、ngwithHeavyLoadforColdRingRollingAbstractWiththerapiddevelopmentofthetransportation,equipmentmanufacturingandenergyindustries,theusingenvironmentofthebearingisonthewayofhighspeedandheavyload,soahigherrequirementofbearingmanufacturingisproposedbythemarket.Comparingtothecutting,aconvent

8、ional