高速角接触球轴承沟道曲率半径分析与研究

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1、图书分类号：学校代码：颏士億论文论文题目高速角接触球轴承沟道曲率半径分析与研究研究生姓名邓涛导师姓名伍开松（教授）学科专业化工过程机械研究方向工程机械理论、设计与控制二〇一五年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研宄课

2、题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），’年解密后适用本授权书。、不保密（请在以上相应括号内打‘”）学位论文作者签名：—指导教师签名：五千权年《月西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研宄生学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。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作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：碑考月，曰丨摘要研宄发现，高速角接

3、触球轴承的失效形式：首先是粘着磨损，其次是接触疲劳剥落。就粘着磨损而言，其影响因素主要有接触应力、相对滑动速度和摩擦系数，三者可统一于接触面的等效应力。在高速角接触球轴承结构参数中，内外圈沟道曲率半径与上述影响因素密切相关。因此，本文针对高速角接触球轴承内外圈沟道曲率半径进行分析研宄并开发沟道曲率半径选用分析程序，为曲率半径的设计提供合理的参考。首先，本文运用理论计算方法与有限元分析法，针对不同沟道曲率半径角接触球轴承，分析计算静载荷加载时滚动体与沟道接触应力。通过理论计算值与有限元计算值的对比分析，保证有限元分析的三维模型、接触设置、载荷加载等的合理性。对于理论分析，首先推导了游隙与

4、主曲率计算公式，再利用球轴承基本理论和接触理论，计算角接触球轴承滚动体与沟道的接触应力。对于有限元分析，本文利用语言建立考虑游隙的角接触球轴承三维全模型，并计算滚动体与沟道的接触应力。其次，运用拟静力学理论分析模型，针对不同沟道曲率半径高速角接触球轴承，分析计算动载荷加载时滚动体与沟道接触处的等效应力。第一，将静载荷计算值作为初始值，运用循环迭代法分析计算滚动体的公转与自转速度；第二，分析计算滚动体与沟道的相对滑动速度与摩擦系数；第三，计算接触面的等效应力。最后，在角接触球轴承静载荷加载有限元分析基础上，运用动力松弛与动力学分析相结合的方式，开发了考虑游隙的高速角接触球轴承沟道曲率半径

5、有限元分析程序。程序针对不同角接触球轴承的结构尺寸、网格划分和载荷加载建立参数化全模型，以提高分析程序的适用性与分析效率。并运用拟静力学分析结果与该程序分析结果进行对比，保证分析程序的可靠性与准确性。综上所述，本文开发了考虑游隙的高速角接触球轴承沟道曲率半径分析程序，同时从对比分析中可以看出，该分析程序比理论计算更精确，与实际情况更吻合。关键词：高速角接触球轴承；沟道曲率半径；拟静力学分析模型AbstractStudieshavefoundthatfailuremodesofhighspeedangularcontactballbearingarefirstlytheadhesivew

6、earandthesecondisthecontactfatiguepitting.Intermsofadhesivewear,thecontactstress,therelativeslidingspeedandfrictioncoefficientarethemajorinfluencingfactors.Thesethreecanbeunifiedastheequivalentstressofthecontact.Inhigh-speedangularcontactballbearingstructureparameters,channelsoninnerandouterradi

7、usofcurvaturearecloselyrelatedtotheabovefactors.Thisarticleanalysesandstudiesthehighspeedangularcontactballbearingofinnerandoutercircleofthechannelcurvatureradius,andexploitsthechannelcurvatureradiusselectionprocedures,provi