论文摘要
随着社会经济和科学技术的发展,大型回转轴承在机械、建筑等领域的应用越来越多,对其性能要求也越来越高。我国对于大型轴承的研究起步较晚,现阶段的大型回转轴承主要依赖进口。进口轴承在性能等方面虽然存在一定的优势,但是其成本较高、风险较大、供货周期较长,对大型轴承进行国产化便成了目前面临的主要问题。本文是结合宝钢集团梅山公司2#连铸机大包回转轴承,对此类大型回转轴承进行分析。首先,本文在介绍国内外轴承设计理论与方法的基础上,根据大包回转轴承的运转工况对大包回转轴承进行理论载荷计算,并且计算大包回转轴承的安全系数,确定大包回转轴承的安全性符合要求。基于以上的计算,提出了更加符合实际的寿命计算公式,对大包回转轴承进行寿命计算。由于大包回转轴承结构的复杂性和特殊性,对其进行有限元分析之前,先利用三维CATIA建模软件对大包回转轴承进行建模,并且进行运动模拟。利用软件之间的良好的兼容性把已经在CATIA里面建立的模型导入ANSYS中,并且按照要求进行网格划分,把大包回转轴承转化为有限元模型。本文运用有限元理论和ANSYS软件对大包回转轴承的主要部件进行了静力学分析,结果表明结构的刚度和强度是足够的;还用ANSYS对滚柱与轴承内外圈进行接触分析,更加直观的看出接触应力对大包轴承的影响,对其他接触问题的分析提供了良好的借鉴;与此同时,还对大包回转轴承进行模态分析和瞬态分析。模态分析对于研究轴承的振动及噪声提供了理论基础,为进一步研究轴承的故障诊断提出理论依据。利用瞬态动力学分析的方法模拟了大包回转轴承在整个周期的响应,为研究大包回转轴承提供了理论依据。最后,分析了大包回转轴承的磨损原因,并且提出改进措施。本文提出的对大包回转轴承的建议和改进是针对梅钢集团的2#连铸机钢包回转台大轴承提出的,但其结构及其所应用的设计方法对其他大型滚柱式回转轴承的设计也具有重要参考价值。
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