牙轮钻头空心圆柱滚子接触状况的有限元数值模拟
张向东
陈家庆
孟波
刘占民
张宝生
1.北京石油化工学院机械工程学院,北京,1026172.北京石油化工学院机械工程学院,北京,1026173.北京石油化工学院机械工程学院,北京,1026174.北京石油化工学院机械工程学院,北京,1026175.北京石油化工学院机械工程学院,北京,102617
摘要：以牙轮钻头滚动轴承为研究对象,对常规直母线圆柱滚子与内圈滚道的接触状况进行三维有限元数值模拟.在验证模型正确性和算法可靠性的基础上,对不同载荷和空心度下直母线空心圆柱滚子的接触状况进行有限元分析.计算结果表明,合理空心度的滚子可以降低轴承的等效应力,从而提高轴承的疲劳寿命;合理空心度的选取往往与轴承系统的材料参数、几何结构尺寸参数以及所受的外载荷等因素有关,但采用合理的空心度仍然无法消除滚子轴向端部几何边界突变处的奇异性.研究结果发现,空心滚子的最大法向接触应力和最大等效应力相对于轴向初始接触对称中心线发生了一定程度的偏移;在相同空心度下,等效应力与载荷并非正比关系.此项研究为通用空心滚子轴承在牙轮钻头中的承载性能预测和结构优化设计以及今后的推广应用提供理论参考.
关键词：牙轮钻头有限元法空心滚子接触力学等效应力
分类号：TH133.334(机械零件及传动装置)TB115(工程基础科学)O343.3(固体力学)
资助基金：国家自然科学基金(50874018)
论文发表日期：2010-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 280-285 )
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