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航空发动机滚动轴承非线性动力学模型分析航空发动机发

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航空发动机滚动轴承非线性动力学模型分析航空发动机发

第十届动力学与控制学术会议

作者：池冰陈予恕哈尔滨工业大学航天学院

本文在国家"973"计划项目《航空发动机运行安全基础研究》的背景下,基于某航空发动机转子系统对其进行动力学分析研究,以了解滚动轴承动力学特性并对实际工程有指导意义为主要研究目的。本文在前人研究成果的基础上,从赫兹接触理论的观... 详细信息

本文在国家"973"计划项目《航空发动机运行安全基础研究》的背景下,基于某航空发动机转子系统对其进行动力学分析研究,以了解滚动轴承动力学特性并对实际工程有指导意义为主要研究目的。本文在前人研究成果的基础上,从赫兹接触理论的观点出发,建立主要考虑游隙的球轴承不同自由度的动力学模型,运用Matlab对模型进行数值求解,分析各种几何和物理参数对球轴承振动特性的影响。运用ANSYS对SKF6312轴承进行三维建模,并对其在不同物理参数下的力学特性进行分析。最后对不同自由度振动模型进行对比分析,并将ANSYS的仿真结果与理论模型的物理参数建立联系,促使理论模型求解分析更加接近工程实际,对实际问题作出科学合理的解释,丰富和完善滚动轴承力学特性研究分析,为不同工况下滚动轴承动力学特性分析选用哪种动力学模型更加合理有效提供理论依据。对二自由度模型改变转速、刚度以及游隙等物理参数做分析,并研究了其周期1、2的稳定性、接触共振条件与滞后行为;给出推导三、五自由度滚动轴承非线性动力学模型的推导过程以及进一步的数值计算,基于二自由度模型分析方法对三、五自由度模型进行分析研究;在同一组物理参数的前提下对比分析不同自由度模型计算结果,找出他们的相似点以及相异点,进一步分析总结出在不同工作条件下哪一个模型对轴承的动力学特性研究更加具有指导意义;运用ANSYS仿真结果拟合轴承的变刚度非线性特性曲线,即SKF6312轴承模型在受到不同径向力作用时研究分析其轴承刚度的变化,根据有限元计算结果,通过MATLAB编写多项式拟合程序,分别拟合出ANSYS有限元法和赫兹法的深沟球轴承径向非线性刚度曲线,对比分析两种方法拟合的曲线,校核不同模型的刚度参数,使其对解决实际工程问题有参考价值。

关键词：滚动轴承赫兹接触理论非线性动力学模型有限元分析

来源： cnki会议评论

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塑料斜齿轮与钢制蜗杆的啮合理论分析

机械传动 2009年第5期33卷 9-11,23页

作者：郝一舒岳滨楠同济大学机械工程学院上海200092

基于塑料斜齿轮与钢制蜗杆传动副的成型原理,推导出传动副的啮合方程式。结合赫兹接触理论,分析不同载荷下塑料斜齿轮与钢制蜗杆的齿廓变形规律和潜在接触点。运用有限元方法,模拟塑料斜齿轮的应力应变状态与齿廓变形过程,从而得出了塑... 详细信息

基于塑料斜齿轮与钢制蜗杆传动副的成型原理,推导出传动副的啮合方程式。结合赫兹接触理论,分析不同载荷下塑料斜齿轮与钢制蜗杆的齿廓变形规律和潜在接触点。运用有限元方法,模拟塑料斜齿轮的应力应变状态与齿廓变形过程,从而得出了塑料斜齿轮啮合的变化规律。验证了采用赫兹接触理论分析啮合过程的正确性。

关键词：塑料斜齿轮赫兹接触理论变形齿廓有限单元法

直线传动模组单圆弧导轨副承受的垂直载荷刚性计算

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机电信息 2020年第32期 93-94页

作者：聂新贤广东天功自动化科技有限公司广东江门529100

直线传动模组的运动负载能力很大程度上受到内部直线导轨副的刚性限制。为了改善模组的负载能力,从直线导轨副的刚性定义与作用入手,应用赫兹接触理论,对广东天功自动化科技有限公司的直线传动模组专用的单圆弧导轨副进行了垂直载荷的... 详细信息

直线传动模组的运动负载能力很大程度上受到内部直线导轨副的刚性限制。为了改善模组的负载能力,从直线导轨副的刚性定义与作用入手,应用赫兹接触理论,对广东天功自动化科技有限公司的直线传动模组专用的单圆弧导轨副进行了垂直载荷的刚性计算,并通过将刚性试验机的试验数据与计算结果对比,证明了本计算方法的可靠性。

关键词：刚性滑块导轨赫兹接触理论额定动载荷

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数控化再制造机床导轨结合面刚度分析

组合机床与自动化加工技术 2010年第10期 16-19页

作者：浦秋林黄筱调洪荣晶南京工业大学机械与动力工程学院南京210009

基于有限元法及赫兹接触理论,以机床数控化再制造中的改造导轨为研究对象,在ANSYS中,对贴塑导轨及直线滚动导轨进行了有限元接触分析,得到载荷与变形量之间的关系,通过曲线拟合,求得其法向刚度;基于赫兹接触理论,用解析法计算了直线滚... 详细信息

基于有限元法及赫兹接触理论,以机床数控化再制造中的改造导轨为研究对象,在ANSYS中,对贴塑导轨及直线滚动导轨进行了有限元接触分析,得到载荷与变形量之间的关系,通过曲线拟合,求得其法向刚度;基于赫兹接触理论,用解析法计算了直线滚动导轨的法向刚度,并与有限元法得到的结果进行了对比,从而为今后的机械动态性能分析奠定基础。

关键词：再制造导轨刚度赫兹接触理论 ANSYS

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直线滚动导轨结合部刚度特性研究与应用

锻压装备与制造技术 2019年第3期54卷 121-125页

作者：王万杰王今荣冷志斌陈扬东江苏亚威机床股份有限公司

为了研究结合部刚度特性对机床动力学性能的影响,本文基于Hertz接触理论建立了一种导轨结合部刚度识别方法,通过ANSYS软件建立导轨结合部的有限元模型加以验证后,以三维激光切割机横梁为研究对象,通过有限元法对包含导轨结合部刚度参数... 详细信息

为了研究结合部刚度特性对机床动力学性能的影响,本文基于Hertz接触理论建立了一种导轨结合部刚度识别方法,通过ANSYS软件建立导轨结合部的有限元模型加以验证后,以三维激光切割机横梁为研究对象,通过有限元法对包含导轨结合部刚度参数的激光切割机进行动力学性能分析。研究发现结合部刚度对研究对象的动力学性能有着较大影响,对于机床动力学性能提升有着实际指导意义,并且与传统结合部参数识别方法相比,本文所提出导轨刚度参数识别方法具有计算简单以及物理概念清晰等优点。

关键词：直线滚动导轨赫兹接触理论有限元结合面刚度

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大型负游隙转盘轴承启动摩擦力矩的研究

煤矿机械 2017年第1期38卷 18-20页

作者：朱春熙李妙玲宗春丽洛阳理工学院机械工程学院河南洛阳471023

为了研究大型负游隙转盘轴承启动摩擦力矩与负游隙的定量关系,分别用赫兹接触理论和有限元分析软件对此类轴承进行接触分析和启动摩擦力矩分析、计算。从赫兹接触理论计算结果可以看出,轴承为负游隙时钢球与滚道间的接触区域是椭圆形的... 详细信息

为了研究大型负游隙转盘轴承启动摩擦力矩与负游隙的定量关系,分别用赫兹接触理论和有限元分析软件对此类轴承进行接触分析和启动摩擦力矩分析、计算。从赫兹接触理论计算结果可以看出,轴承为负游隙时钢球与滚道间的接触区域是椭圆形的,并且其接触面积与最大接触应力均随着负游隙的增加非线性增加。同时,有限元分析的结果与试验数据非常接近。为今后利用有限元分析软件优化设计,在设计阶段预估轴承的启动摩擦力矩提供了一种新的、高效的方法。

关键词：负游隙轴承启动摩擦力矩最大接触应力赫兹接触理论有限元法

热—应力耦合作用下的深沟球轴承疲劳寿命研究

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热—应力耦合作用下的深沟球轴承疲劳寿命研究

作者：王腾南京航空航天大学

学位级别：硕士

深沟球轴承具有结构简单、高转速、长寿命、高制造精度的特点，且应用中无需经常维护，因此在很多领域被广泛应用。疲劳寿命作为轴承的重要性能，目前已在理论研究、仿真分析及试验研究方面取得很多研究成果。基于轴承疲劳寿命试验花费... 详细信息

深沟球轴承具有结构简单、高转速、长寿命、高制造精度的特点，且应用中无需经常维护，因此在很多领域被广泛应用。疲劳寿命作为轴承的重要性能，目前已在理论研究、仿真分析及试验研究方面取得很多研究成果。基于轴承疲劳寿命试验花费时间长、成本高，往往仅能开展验证性试验;基于有限元的轴承寿命预测中，较多仅基于接触应力和变形展开研究，针对热-应力耦合作用下的轴承寿命研究较少。为解决这些问题，本文以深沟球轴承为研究对象开展疲劳寿命研究，主要完成了以下四方面的工作： 1)基于赫兹接触理论研究轴承的接触特性，并应用ANSYS Workbench进行仿真分析，得到不同情况下轴承的应力和变形结果。验证有限元仿真的精度，在此基础上进行轴承疲劳寿命仿真分析。 2)研究轴承发热量及对流换热计算模型，为有限元仿真确定合理的热载荷和热边界条件;在ANSYS Workbench中进行稳态热分析，研究得出不同载荷及运转速度下深沟球轴承温度的稳态分布情况。 3)综合考虑载荷、温度、运转速度等因素对轴承寿命的影响，运用名义应力法得到热-应力耦合作用下的轴承疲劳寿命，并对有限元计算结果进行分析。 4)在BLZ60滚动轴承动态性能测试机上开展深沟球轴承的温升试验，将试验结果与有限元分析结果进行对比，并对误差原因进行分析。研究表明，本文研究的热-应力耦合作用下的深沟球轴承疲劳寿命结果可信度高,可较好地预测不同工况下的轴承寿命。

关键词：深沟球轴承疲劳寿命赫兹接触理论 ANSYS Workbench 热-应力耦合仿真分析

基于Hertz接触理论的滚动直线导轨副静力学解析建模

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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西华大学学报（自然科学版） 2016年第2期35卷 39-43页

作者：陈飞江淮汽车股份有限公司技术中心变速箱研究院安徽合肥230601

为研究滚动直线导轨副的静力学特性,基于Hertz接触理论,从分析单个滚珠与沟槽的接触入手,在综合考虑滚动直线导轨副结构特点基础上建立静力学模型,并对其垂直方向刚度进行理论求解;然后运用Co FEM模型对该模型进行验证,进而分析不同外... 详细信息

为研究滚动直线导轨副的静力学特性,基于Hertz接触理论,从分析单个滚珠与沟槽的接触入手,在综合考虑滚动直线导轨副结构特点基础上建立静力学模型,并对其垂直方向刚度进行理论求解;然后运用Co FEM模型对该模型进行验证,进而分析不同外载荷及预紧力对滚动直线导轨副静力学特性的影响。结果表明:在不同外载荷作用下,滚动直线导轨副表现出分段非线性性质;增加预紧力可显著增加系统的刚度,从而提高系统稳定性。

关键词：直线导轨静力学分析模型赫兹接触理论

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提高带式烧结机星轮承载能力的研究

机械传动 2007年第5期31卷 27-29,61页

作者：梁宏志白明华燕山大学河北秦皇岛066004

针对带式烧结机的星轮与台车辊轮啮合时出现的齿面塑性变形、飞边等损伤,应用赫兹接触理论对齿面接触应力进行了计算。分析了星轮承载能力低的原因,并从辊轮结构的确定、齿形压力角的选择、齿面摩擦的降低等三方面给出了提高星轮齿面承... 详细信息

针对带式烧结机的星轮与台车辊轮啮合时出现的齿面塑性变形、飞边等损伤,应用赫兹接触理论对齿面接触应力进行了计算。分析了星轮承载能力低的原因,并从辊轮结构的确定、齿形压力角的选择、齿面摩擦的降低等三方面给出了提高星轮齿面承载能力的措施。采用非线性有限元方法对理想接触工况及实际接触工况进行了模拟,进一步揭示了齿面损伤产生的原因,并证明了提高齿面承载能力所采用措施的有效性。

关键词：带式烧结机星轮承载能力接触应力赫兹接触理论有限元分析