盾构机论文盾构机回转支承有限元接触应力等效应力疲劳寿命

1、盾构机论文：盾构机主轴承的有限元分析及寿命研究【中文摘要】盾构机是隧道施工中的主要施工机械,必须具有高可靠性,能够稳定地工作。盾构机主轴承是盾构机的关键部件,多采用三排滚柱式回转支承,其结构和受载情况复杂,容易产生较大的应力和变形,影响盾构机的施工安全。由于盾构机主轴承的尺寸较大,滚动体数目较多,所以内、外圈与滚动体之间的接触部位较多,接触状态复杂。理论方法和有限元法计算该轴承的承载能力、变形及载荷分布都非常复杂。本文采用传统轴承理论分析方法和有限元法分别对该轴承的承载能力、变形及载荷分布状态进行分析研究。首先分析了该轴承在静载荷作用下三排滚动体的受力状态,应用滚动轴承载荷分布计算方法,对轴承

2、在轴向力、径向力及倾覆力矩作用下的三列滚动体的载荷分布进行了计算。得出了每个受载滚子的载荷、最大接触应力及变形的值,并确定出每列滚动体最大载荷滚子所在的位置。而后利用ANSYS有限元分析软件,分别分析了轴承在轴向力、径向力及倾覆力矩单独作用下和联合作用下的应力及变形状态。有限元分析得到的轴承载荷分布规律、应力及变形的计算结果与滚动轴承的理论计算结果基本接近。由于盾构机主轴承是低速重载回转轴承,其损坏形式一般表现为疲劳断裂。因此在轴承力学性能分析的基础上,利用经典.【英文摘要】Shield machines are the main machines in the tunnel construc

3、tion. Therefore, they must have high reliability, and can work stably. The main bearing of TBM is the key component which always adopts three-row roller slew bearing. The construction and load circumstance of the main bearing are complex. This condition will result in large distortion and stress, an

4、d affects the safety of tunnel shield. Because the three-row roller bear is large in size and has many rollers, this makes the contact parts between rin.【关键词】盾构机 回转支承 有限元 接触应力 等效应力 疲劳寿命【英文关键词】shield machine slew bearing finite element contact stress equivalent stress fatigue life【索购全文】联系Q1：138113721

5、 Q2：139938848【目录】盾构机主轴承的有限元分析及寿命研究摘要2-3ABSTRACT3-4第1章 绪论7-121.1 引言7-81.2 盾构机主轴承的国内外研究概况8-91.2.1 国内盾构机主轴承研究现状81.2.2 国外盾构机主轴承研究现状8-91.3 课题背景知识和研究方法9-111.4 本文研究的主要内容11-12第2章 盾构机主轴承的载荷分布计算12-272.1 赫兹理论的基本假设122.2 滚动轴承的接触和载荷12-152.2.1 接触理论概述12-132.2.2 滚动轴承的接触应力和变形132.2.3 单个滚子的载荷13-152.3 盾构机主轴承和结构和负荷15-182

6、.3.1 盾构机主轴承的结构和材料15-162.3.2 盾构机主轴承的工况负荷16-182.4 盾构主轴承的载荷分布计算18-262.4.1 各排滚子的受力分析18-192.4.2 各分力作用下滚子的载荷计算19-242.4.3 第一列滚子的载荷分布24-252.4.4 第二列滚子的载荷分布252.4.5 第三列滚子的载荷分布25-262.5 本章小结26-27第3章 盾构机主轴承的有限元分析27-403.1 有限元分析工具ANSYS 简介273.2 有限元模型的建立27-343.2.1 模型建立的基本假设283.2.2 几何模型的建立283.2.3 单元类型的选取与网格划分28-313.2.

7、4 接触的选择31-323.2.5 载荷与边界条件32-343.3 有限元计算及结果分析34-383.3.1 中心轴向力作用下轴承的有限元计算及分析34-353.3.2 径向力作用下轴承的有限元计算及分析35-363.3.3 倾覆力矩作用下轴承的有限元计算及分析36-373.3.4 联合载荷作用下轴承的有限元计算及分析37-383.4 本章小结38-40第4章 盾构机主轴承的疲劳寿命研究40-544.1 轴承疲劳寿命概述40-414.2 盾构机主轴承的疲劳寿命计算41-474.2.1 盾构机主轴承寿命的计算方法41-444.2.2 盾构机主轴承的寿命计算实例44-474.3 结构对于轴承寿命的影响47-524.3.1 滚子数量对于寿命的影响48-494.3.2 滚子直径对于寿命的影响49-504.3.3 滚子分布节圆直径对于寿命的影响50-524.4 盾构机主轴承的延寿方法52-534.5 本章小结53-54第5章 盾构机主轴承的承载性能试验54-585.1 盾构机主轴承的实验目的545.2 盾