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回转支承作为重要组成部件,人们对它的设计要求也越来越高

发布时间:2021-08-17 14:10:26      发布人:烟台圣土回转轴承有限公司  浏览量:

随着国民经济的迅速发展,起重、挖掘等设备日渐轻量化,主机结构越来越紧凑,承载能力越来越高,回转支承作为重要组成部件,人们对它的设计要求也越来越高。近来一些回转支承按接触应力计算满足使用要求,但在使用过程中经常出现卡死、滚道压陷、压裂等非正常失效现象。 除部分是由于制造质量外,另外两个重要原因就是回转支承刚度不足和高强螺栓连接失效。

目前,国内回转支承刚度分析通常只注重滚动体与滚道之间的局部接触变形而忽略滚圈自身变形对刚度的影响,导致整体变形量计算不够精确;高强螺栓连接结构中存在着摩擦、接触、外载荷偏心、螺栓自身弯曲等特点,导致设计人员在对其进行计算时多基于一定的简化,将螺栓连接结构理想化。针对以上问题,本文充分研究回转支承的结构和受力特点,深入研究回转支承刚度分析方法和高强螺栓计算方法,以弥补当前回转支承承载性能分析方法中的不足。

论文的主要研究工作和研究成果如下:

(1)分析单排球式回转支承结构特点、工作原理和研究现状,研究当前回转支承承载性能计算方法中存在的问题,确定刚度分析方法和高强螺栓计算方法研究的必要性和可行性;

(2)以交叉滚子式回转支承为主要研究对象,详细分析其工作原理;采用载荷叠加法计算其滚道圆周上的正压力,推导出回转支承在轴向载荷单独作用下、倾覆力矩单独作用下以及轴向载荷和倾覆力矩耦合作用下滚道圆周单位弧长上的正压力;

(3)基于Hertz接触理论和ANSYS软件,建立了能够考虑回转支承滚圈自身变形的计算内、外圈相对位移的有限元模型。通过有限元计算得到了回转支承轴向载荷与变形之间的关系、倾覆力矩与变形之间的关系,并对倾覆力矩作用下滚道圆周上的变形分布情况进行了分析,将计算结果与现有结论进行比较,说明有限元计算结果的可靠性;

(4)通过合理的假设,并综合考虑摩擦、接触、外载荷偏心、螺栓自身弯曲等所引起的各种非线性,建立能够反映回转支承用高强螺栓连接性能的三维有限元模型,得到其静强度、疲劳强度及相关应力的有限元计算方法。

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