针织圆纬机钢丝滚道球轴承模型建立与仿真

作     者：王付杰 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘晓婷

授予年度：2009年

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 08[工学] 082101[工学-纺织工程] 

主      题：针织圆纬机 钢丝滚道球轴承 Hertz接触理论 有限元仿真 

摘      要：钢丝滚道球轴承具有重量轻,转动惯量低,结构设计灵活,承载能力大,回转精度高等特点,常用于大直径回转机构。针织圆纬机的针筒回转直径大，整体结构紧凑,且要求回转精度、刚度、平稳性高,转动惯量小,钢丝滚道球轴承在其上应用广泛,研究钢丝滚道球轴承受力、变形,对减小轴承磨损,提高产品质量有着十分重要的作用。 本论文通过对滚动轴承的基本参数进行分析,获得了钢丝滚道球轴承的基本结构参数,并利用Hertz接触理论求取出接触区的应力、应变极值以及接触体变形量的计算公式,计算出课题所研究的钢丝滚道球轴承模型接触区的主要参数,以便对其接触问题进行研究。 根据针织圆纬机生产和维修过程中所遇到的实际情况，对钢丝滚道球轴承的主要摩擦形式加以分析,给出了轴承在工作过程中主要的摩擦形式。在Hertz接触理论条件和摩擦分析的基础上：提出简化条件,按由简单到复杂的研究步骤,在UG中,分别建立起了简化单球直滚道轴承模型、圆纬机实际结构的单球直滚道、单球圆形滚道的钢丝滚道球轴承有限元模型,使用NX NASTRAN进行解算,对轴承进行了静态状况的仿真,解决了建模仿真过程中实体模型的建立,约束和载荷的施加等一系列问题,得到了施加载荷后的各接触环节的变形情况、压力情况、弹塑性变形和应力分布云图等,并对结果进行了分析,获得了与实际磨损状况的分析结果相一致的仿真效果，说明模型在合理性、真实性等方面有着很好的效果,可直接用于分析、指导工程实践,为针织圆纬机和其他工程领域的实际应用提供了良好的分析方法。