四点接触球转盘轴承寿命影响因素的分析与研究

摘要

四点接触球转盘轴承在风力发电机领域、重型机械领域、大型医疗精密机械领域以及军工领域均有涉及应用，并作为其主要零部件对保证整机设备的质量以及使用寿命有着重要作用。由于常用的四点接触球转盘轴承不同于普通轴承，具有结构尺寸大、承载高以及工作环境恶劣等特点，加之引进国内时间较短，技术不够成熟，导致了目前国内生产的四点接触球转盘轴承寿命大多只有2-3年，不能满足客户要求。因此有必要对四点接触球转盘轴承的寿命影响因素进行分析研究。本文结合目前国内外对四点接触球转盘轴承的研究现状，从三方面对其寿命影响因素进行分析。具体内容如下：
　　针对四点接触球转盘轴承许用接触应力进行分析研究。首先通过材料热处理工艺参数的调整试验，分析其滚道淬硬层深度与热处理工艺参数之间的关系，然后通过压痕试验分析许用接触应力与淬硬层深度、表面硬度以及沟曲率系数之间的关系，最终找出获得较好淬硬层深度的热处理工艺以及取得较大许用接触应力对应的淬硬层深度、表面硬度以及沟曲率系数。在此基础上，采用有限元方法进一步对四点接触球转盘轴承静力学承载性能进行了分析，为四点接触球转盘轴承的设计提供了一定的参考价值。
　　针对四点接触球转盘轴承摩擦力矩进行分析研究。首先对比了不同经验公式的计算结果，然后基于目前四点接触球转盘轴承摩擦力矩的主要影响因素，通过试验方式分别找出其与载荷以及游隙之间的关系，并进一步采用有限元方法对其进行了分析计算，最后通过对比分析建立了摩擦力矩与载荷以及负游隙绝对值之间的函数关系式，为四点接触球转盘轴承的装配合套率提供了依据。
　　针对四点接触球转盘轴承螺栓连接性能进行分析研究。采用正交设计方法分析了三个主要的影响因素：预紧力、垫块高度以及螺栓与支座接触面的摩擦系数。并找出了对螺栓连接性能的影响主次顺序以及三个因素的最优组合，对四点接触球转盘轴承的螺栓连接性能的提高具有一定的帮助。

目录

第1章 绪论

1.1 引言

1.2四点接触球转盘轴承寿命影响因素的研究现状

1.3四点接触球转盘轴承失效分析

1.4课题的研究内容及研究意义

第2章 四点接触球转盘轴承许用接触应力分析

2.1轴承许用接触应力理论研究

2.2压痕试验

2.3本章小结

第3章 四点接触球转盘轴承静力学分析

3.1基于赫兹接触理论分析

3.2基于有限元方法的分析

3.3四点接触球转盘轴承静力学分析

3.4本章小结

第4章 四点接触球转盘轴承摩擦力矩分析

4.1转盘轴承摩擦力矩理论计算

4.2四点接触球转盘轴承摩擦力矩试验研究

4.3基于有限元法的四点接触球转盘轴承摩擦力矩分析

4.4本章小结

第5章 四点接触球转盘轴承螺栓连接性能分析

5.1四点接触球转盘轴承连接螺栓有限元分析

5.2四点接触球转盘轴承螺栓连接性能正交优化设计

5.3本章小结

第6章 结论

6.1结论

6.2论文的创新点

6.3展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果