大锥角轧机止推圆锥滚子轴承优化设计与计算分析

摘要

本文首次对大锥角轧机止推圆锥滚子轴承进行优化设计,并且对该类轴承的内部受力状况和滚子的接触应力、内圈大挡边锥面形式和内圈挡边强度计算进行了深入系统的分析.编写优化设计程序,对常用型号列出优化结果.从工程应用角度对内部受力状况进行分析,给出了滚子各个方向上的受力状况和各分力的计算公式.介绍了Hertz线接触理论的推导过程.给出了两种常用圆锥滚子凸度的设计方法,和凸出量大小的计算公式.对两种凸型滚子的优缺点和特点进行了详细的分析,分析了内圈大挡边推力锥面形式,并给出了根部强度计算公式和其他部分设计参数的推导公式.确定了该类轴承的最优游隙值.对典型轴承进行了工业试验验证,结果非常理想.

目录

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致谢

在学期间研究成果

主要符号清单

第一章绪论

1.1轧辊轴承的发展过程

1.2论文研究工作的意义及主要研究内容

第二章优化设计

2.1目标函数的确定

2.2设计变量的确定

2.3约束条件

2.4优化方法及数学模型程序简介

2.5优化设计结果

第三章结构性设计分析

3.1滚动轴承线接触Hertz理论

3.2套圈及滚动体载荷分布及应力应变分析

3.3滚子凸度的设计与分析

3.4套圈大推力锥面形式及合理选用

3.5游隙的合理选用

3.6轴承润滑技术的合理应用

第四章强度设计计算及部分公式推导

4.1大挡边根部厚度的强度计算

4.2内圈大挡边的合适高度

4.3内圈小挡边的合适高度

4.4筐形保持架的内角系列设计

第五章试验验证

5.1试验概述

5.2试验条件

5.3试验目标

5.4试验过程

5.5试验总结

第六章结论

参考文献