塔式起重机用转盘轴承的有限元分析与设计参数优化

来源 :河南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ssqq56
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
塔式起重机用转盘轴承采用单排四点接触球转盘轴承,用来连接塔身和回转机构,其性能直接影响到整个塔式起重机系统的工作性能和安全性。本文就转盘轴承的承载能力进行分析,对影响其承载能力的结构参数、螺栓、硬化层进行分析,并结合摩擦力矩的要求进行设计参数优化。  首先,就转盘轴承的静承载能力进行分析,以赫兹接触理论为基础,采用几何法研究了塔式起重机用单排四点接触球轴承滚道的接触,详细推导了计算步骤,并建立轴承在外载荷轴向力、径向力和倾覆力矩作用下的非线性方程组。准确地计算轴承所承受的接触负荷及接触应力值,计算转盘轴承的承载能力。  分析游隙、接触角、沟曲率系数对滚动体静承载能力的影响,为参数优化设计及有限元分析提供理论依据。分析结果:随着游隙减小,参与接触的滚动体数目增加,轴承承载能力增强;随着轴承接触角的增大,钢球载荷逐渐减小,轴向承载能力增强;沟曲率系数在大于0.5范围内,系数越小对承载能力越有利。  其次,建立转盘轴承的有限元模型,模拟实际工况下的受力,假设转盘轴承的支撑结构是刚性,而且整个端面支撑,与理论计算的边界条件一致,钢球和滚道的接触采用弹簧模拟,采用理论计算结果验证有限元模型的合理性。在以上经过验证的有限元模型基础上,通过改变支撑面情况模拟实际工况的四点局部支撑,分析应力变化。结果表明,在外部载荷及轴承参数完全相同的情形下,局部支撑所产生的最大接触负荷要明显大于完全支撑工况,在支撑位置处的接触负荷明显高于其周围。  采用局部模型细化网格,得出更精确的计算结果。采用分层的方法模拟淬硬层,分析对承载能力的影响。结果表明,滚道淬火后,滚道的接触应力有所增加,是由于材料硬度的增加使接触区域的刚度变大,变形量减小。  再次,根据于转盘轴承的外部载荷计算最大受载螺栓所受的轴向力,结合VDI2230对转盘轴承用螺栓进行屈服强度校核和疲劳强度校核,并通过有限元方法分析螺栓预紧力对轴承内部载荷分布的影响。结果表明,随着预紧力的增大,滚道最大接触负荷在下降,转盘轴承的承载能力增加。  最后,就影响承载能力的各参数进行优化设计,在考虑摩擦力矩对参数的约束下,最终得出优化后的参数,并通过试验验证。
其他文献
摘 要:康平小区存在两种供热方式:①民用住宅系统利用散热片供热;②医院门诊楼、病房楼、商业办公楼通过医院换热站提供热源,利用中央空调供热。如果用同一套供热热备供热,两种供热方式因散热设备不同,散热速度和介质流动速度差别大,用户供热质量无法同时满足。所以供热成立以来,医院换热站一直存在两套独立的供热設备给两套系统供热,能耗及职工劳动强度大。本文采用热能梯阶原理将两套设备系统合并为一个供热系统:即利用
在圆锥滚子凸度贯穿式超精研加工中,导辊起到支撑滚子、控制滚子姿态以及驱动滚子进行自转和贯穿运动的重要作用,其螺旋工作面的理想形面一方面要保证滚子姿态正确,另一方面要保
某铁锌矿之前采用崩落法开采,目前已造成地表3处塌陷,地表岩石移动范围距离矿区西侧公路、河流较近。若继续使用无底柱分段崩落法开采,必然会引起公路、河流的破坏。因此,必须进
乒乓球机器人是一个典型的智能实时系统,它涵盖机器人研究领域智能控制、高速视觉伺服、人机交互以及机器学习等一系列核心技术,研究乒乓球机器人,可以有效地推动机器人技术
在党建工作开展的新时期,作为基层党务工作人员,必须不忘初心,以坚定的信念克服工作中出现的一切难题,严谨负责的做好本职工作,为矿业企业党建工作的开展提供助力,推动矿业企
在分层充填采矿技术中,提高充填体早期强度对提高矿山安全程度、缩短采充循环间隔时间具有重要意义,工程实际中可通过掺入早强剂,提高充填体早期强度。但充填体在养护期间,除
叶片是飞机和发电设备的基础零件,其生产要求严格苛刻,生产需求量大。精密锻造叶片不仅能够节能减排还能提高其使用性能。精锻中工艺参数会影响叶片的成形性能。笔者主要以某汽
目前,离子型稀土矿山浸取稀土所用的原地浸矿法已相当成熟,其具有工艺简单、出矿快、成本低等优点,然而在长期实际运用中,浸注过程引发的环境、事故问题时有报道,如滑坡、水
高硫金属矿井在开采作业过程中产生的矿尘在满足一定条件下会导致爆炸事故,威胁人员与设备的安全,给矿山带来巨大安全隐患。本文基于气相爆炸机理,利用热分析技术探讨B(含硫2
随着深部开采的进展,原来的采矿工艺已经不能满足现有产量和安全的需要,无底柱分段崩落法遗留下来的空区将成为安全隐患。因此充填采矿法的结合使用,既可以处理大量空区、控