原文传递
高速铁路客车圆锥滚子轴承凸度及动态性能分析
| 论文题名： | 高速铁路客车圆锥滚子轴承凸度及动态性能分析 |
| 关键词： | 高速铁路客车;圆锥滚子轴承;有限元分析;温升性能 |
| 摘要： | 圆锥滚子轴承作为高速铁路客车轴箱最关键的核心部件，其滚子凸度设计及动态性能直接关系着轴箱系统的工作性能和可靠性，进而影响高速铁路客车的正常运行和安全，因此对轴箱轴承进行力学性能研究及温升试验分析有着非常重要的意义。 本文以高速铁路客车轴箱用双列圆锥滚子轴承为研究对象，在ANSYS/ANSYS WORKBENCH环境下建立不同凸度滚子和滚道接触的有限元接触分析模型，研究了滚动体和滚道之间在接触负荷作用下接触点邻域的应力分布情况；考虑不同凸形、凸度量及载荷对接触应力和应力分布的影响，确定了合理的凸形和凸度量。对数母线型滚子和合理的凸度量能降低滚子与滚道接触引起的边界应力集中，而且一定的载荷都会对应一个较优的凸度量区间，凸度量过大或过小不但没有降低边界应力集中，反而会引起滚子端部和中间的应力差值，减弱滚子沿轴线方向应力分布的均匀性。 在滚子与滚道接触应力分析的基础上，建立对数母线型圆锥滚子轴承显示动力学分析模型，并对其动态特性进行有限元仿真，研究了轴承各部分的接触应力随时间的变化情况。圆锥滚子与滚道接触区域的几何形状对轴承的运动状态及应力分布有一定的影响；滚子是振动最为激烈的零件，其振动特性呈现非常明显的非线性特征；在轴承承载区域附近，保持架与滚子接触应力差异较大。 在实际运行中，高铁轴承滚子与滚道摩擦所产生的温升对轴承工作性能有较大的影响，本文在专用铁路轴承试验机上，对对数母线型圆锥滚子轴承进行了不同转速和载荷下的温升性能试验，初步验证轴承的高速性能。在试验过程中，试验机和轴承都运转平稳；轴承工作温度随着转速和载荷的增加而升高，在一定时间内可以达到热平衡，并保持稳定状态；试验结果表明，试验用高铁轴承初步达到设计要求。 本论文对高速铁路轴箱轴承凸度及动态性能进行分析，并通过温升性能试验校核验证其高速性能。本研究可为高铁轴承的结构设计提供理论和试验依据。 |
| 作者： | 张乐宜 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 薛玉君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
