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球磨机半外圈滚动轴承接触问题的有限元分析

发布时间:2013-03-28

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新闻要点

1#球磨机,半外圈滚动轴承

在选矿、电力、建筑、冶金等很多工业部门中,球磨机是广泛采用的粉磨设备。球磨机的轴承大都采用普通滑动轴承,其缺点是摩擦阻力大、耗能多、轴瓦易磨损胶合、维护费用高,因此滚动轴承已经成为比较完善的改进方案。同时为了节省滚动轴承造价与安装维修方便,可采用半圆外圈的形式。而改进则需要对半外圈滚动轴承的接触应力及变形状态等作接触问题有限元分析。

轴承

建立轴承三维有限元模型后,对有限元模型进行求解。分析计算结果表明,各滚动体与内外圈接触处之接触压力在整体模型上难以看清,根据各滚动体与内圈接触处接触应力分布云图,承载区9个滚动体中有5个滚动体承载。根据有限元分析可通过最大应力求得接触应力的大小。运用传统理论计算方法与赫兹公式可知,接触压力最大值小于有限元分析结果,这主要是由于有限元分析中加载方式与实际有差别。实际载荷是轴的圆柱表面以面接触方式作用于内圈内表面上,而上述分析是将载荷集中作用于合力作用点的节点上。

球磨机

根据有限元分析结果可知,对大型滚动轴承进行有限元分析,取单位宽度建立三维模型的方法是可行的。此外,用接触问题有限元方法求解滚动轴承的接触应力和变形,其结果较传统理论方法之赫兹解为小,其值远小于轴承钢之许用接触应力,说明轴承具有足够的承载能力。最后,半外圈滚动轴承在其外圈剖分处的体变形近于零,表明采用半外圈不致影响滚动体平稳运行。

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