大型回转支承受载分析及系统开发.pdf

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1、机械设计与制造第7期212MachineryDesign&Manufacture2014年7月大型回转支承受载分析及系统开发封杨，黄筱调，王华，高学海(南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京210009)摘要：大型回转支承是风力发电机、建筑机械等重型机械中至关重要的大型回转连接件，国家标准中要求其使用寿命不低于2O年。因此在设计选用时应对其承载能力、疲劳寿命等进行有效的校核分析，以确保其使用时的可靠性。论文结合工程实际，根据回转支承实际工作时的受载情况，对其承载能力、疲劳寿命、摩擦力矩、接触变形等计

2、算分析过程进行了研究，同时运用Matlab／GUI平台开发出相应的仿真系统，并编译出了exe可执行文件，使其能够广泛应用于回转支承相关行业。关键词：回转支承；受载分析；系统仿真；Matlab／GUI中图分类号：TH16；TH123文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)07—0212—03LoadingAnalysisandSystemDevelopmentforLarge-SizeSlewingBearingsFENGYang，HUANGXiao-diao，WANGHua，GAOXue

3、-hai(CollegeofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，JiangsuNaming210009，China)Abstract：Alargesizeslewingbearingisanimportantrollingrotationalconnectioninheavymachinerysuchwindturbinesandconstructionmachines，andthefatigueUfeofaslewingbearin

4、gisrequiredtobem,orethan20years．Therefore，toensurethe泐reliabilityofaslewingbearing,theloadcapacity,fatiguelifeandSOforthhavetobeanalyzedwhendesigningorchoosingaslewingbearinghresearchedthecarryingcapacity,fatigueZ，drivingtorqueandcontactdeformationofsle

5、wingbearinginengineeringpractice，anddevelopedaCADsystembasedontheMatlab／GUIplatform．Thesystemcont&nsallnecessarycalculationsandprovidesafriendlyinterfacefornsers．Furthermore，byusingthecompilermodule，r仇executablefile(．exe)Canbecreated,whichissupposedtobe

6、widelyusedinslewingbearingsandrelevantindustries．KeyWords：SlewingBearing；LoadingAnalysis；CADsystem；Matlab／GUI1引言2相关理论及数学模型回转支承在实际工况中承受径向载荷Fr、轴向载荷Fz和倾2．1动圉变形及滚道压力计算覆力矩M，受载情况较为复杂。在设计选用时需要对其承载能力、在外界复杂载荷(径向力，轴向力和倾覆力矩)作用疲劳寿命、摩擦力矩、接触变形等进行计算，这些计算繁琐复杂，下，回转支承动圈相

7、对于外圈产生三个方向的位移分量(径向位工程人员很难独立完成设计校核，也制约了产品选用设计和研发移，轴向位移&和倾角0)，如图1所示。动圈的位移会改变滚的效率。国内外许多学者一直致力于回转支承受载分析及系统仿道与滚珠接触几何参数，使其互相挤压，产生接触压力。滚道中每真方面的研究。JoseIgnacioAmasorrain等多位学者【1—2】对各类型个滚珠承受不同的接触载荷，受载情况取决于其在滚道中的位回转支承的受载分析作了深入的研究，但并没有开发出相应的计置，因此以回转支承中心为原点建立滚珠位置坐标系，

8、如图2所算仿真系统；文献口】利用Pro／E进行二次开发，解决了回转支承的示。图中：珠和原点的连线与轴的夹角；一滚道中心直自动化三维建模的问题，但是并未涉及载荷的分析。~-,9t-，卢比尔径。雅那大学Prebil等开发出了功能比较完善的回转支承计算仿真系统问，包含工程图的绘制、三维参数化建模以及计算分析功能，但是没有在工程应用中推广。以单排四点接触回转支承为例，首先研究了回转支承受载后的动圈变形、受载分析、驱动力矩和寿命预测等几大模块数学计算模型，然后针对