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目 录
第一章 绪论………………………………………………………………………… 1
1.1本论文研究的意义………………………………………………………………1
1.2 滚动轴承动力学分析的基本方法………………………………………………1
1.3 本论文的主要内容………………………………………………………………2
第二章 滚动轴承的动力学理论分析……………………………………………… 3
2.1 概述………………………………………………………………………………3
2.2 滚动轴承的力学模型……………………………………………………………3
2.2.1 拟静力学模型………………………………………………………………4
2.2.2 动力学模型…………………………………………………………………6
基本理论方程……………………………………………………………6
球轴承准动力学分析方法简述…………………………………………6
2.3 滚动球轴承的准动力学模型及求解……………………………………………7
2.3.1 球轴承内部几何关系………………………………………………………7
2.3.2 赫兹理论与椭圆接触区……………………………………………………9
2.3.3钢球动负荷………………………………………………………………11
2.3.4球轴承运动学及准力学约束……………………………………………11
第三章 弹性流体动力润滑………………………………………………………16
3.1润滑牵引模型的一般考虑……………………………………………………16
3.1.1动体/套圈接触区…………………………………………………………16
3.1.2润滑剂流变学……………………………………………………………16
3.1.3典型的牵引—滑动性能…………………………………………………17
3.2点接触基本参数和无量纲参数………………………………………………18
3.2.1基本参数…………………………………………………………………18
3.2.2无量纲参数………………………………………………………………19
3.3油膜厚度计算及润滑状态判定………………………………………………20
3.3.1点接触全膜弹流的油膜厚度公式………………………………………20
3.3.2热效应……………………………………………………………………21
3.3.3阀油效应…………………………………………………………………21
3.3.4润滑状态…………………………………………………………………22
第四章 滚动轴承结构有限元分析………………………………………………23
4.1概述……………………………………………………………………………23
4.2轴对称载荷作用下四节点等参环元的单元刚度矩阵………………………23
4.2.1 等参环元的位移函数……………………………………………………24
4.2.2节点载荷…………………………………………………………………25
4.3用ANSYS对滚动轴承进行结构分析……………………………………………26
4.3.1概论………………………………………………………………………26
4.3.2滚动轴承的实体分析模型………………………………………………27
4.3.3滚动轴承的有限元分析模型……………………………………………28
4.3.4模型简化与边界条件的设定……………………………………………29
4.3.5静态分析…………………………………………………………………30
4.3.6模态分析…………………………………………………………………31
第五章 全文总结…………………………………………………………………35
5.1 本课题的主要内容…………………………………………………………35
5.2 今后的展望…………………………………………………………………35
参考文献……………………………………………………………………………36
致谢………………………………………………………………………………… 38
攻读学士学位期间发表的学术论文……………………………………………… 39
滚动轴承的动力学分析
摘 要
在任何旋转的机械系统中，允许静止零件与运动零件作相对运动的轴承都是都是整个系统的关键零件。因应用场合而异可以使用油润滑的液动轴承、空气轴承、磁性悬浮轴承以及滚动轴承等若干不同类型的轴承。鉴于滚动轴承在要求高刚度、高负荷、功率损失适中且速度可变的场合得到了广泛的应用，研究滚动零件的动态相互作用就成为了本文的目的。随着现代高速计算机的发展，二十世纪六十年代的简单拟静力平衡模型已为能实时模拟滚动轴承性能的先进动力学模型所取代。与静力学模型只能用于简单的疲劳寿命和刚度计算比较，动力学
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