【正文】 畢 業(yè) 設 計 設計題目： 球磨機軸承設計及動態(tài)特性分析 球磨機軸承設計及動態(tài)特性分析 摘 要 球磨機是冶金、建材、煤炭和化工等工業(yè)部門最重要的設備之一， 本文在三維設計的基礎上對軸承進行了相關分析，主要內(nèi)容如下： 1） 在了解球磨機原理的基礎上進行了三維設計， 用理論計算的方法對球磨機相關部件做了受力分析。 2） 在未考慮接觸的情況 下，建立了該球磨機軸承 的有限元模型 ,得出滾子軸承在正常工作下的應力和變形分析結(jié)果 及 分布規(guī)律 。 3） 依據(jù)赫茲接觸強度計算理論， 在考慮接觸的情況下， 研究了圓柱滾子軸承的接觸應力。 得出 當內(nèi)圈與滾動體運動 到與軸承所受徑向載荷方向重合時，內(nèi)圈與滾動體之間的接觸應力最大， 并對軸承相關部件做了有限元分析及討論 。 4） 利用大型有限元分析軟件 ANSYS 對軸承進行了 模態(tài)分析 , 其結(jié)果對軸承設計質(zhì)量的提高有一定的指導意義 。 關鍵詞： 球磨機 ；軸承；有限元；應力；變形 The design and dynamic analysis for the bearing of ball mill Abstract Ball mill is one of the most importance equipments of industry sections, such as metallurgy, building materials, coal and chemical text carried on to the bearings on the foundation of threedimensional design related analysis, main contents as follows： 1） On the foundation of understanding Ball mill,s principle , carried on a threedimensional design to it， then use the method of theories calculation to make analysis for the related parts of the Ball mill . 2） Under the circumstance that don39。t consideration contact， the finite element model of the bearing of ball mill was the result of stress and displacement of the rotator under the conditions of working and their distributing law was got. 3） Beased on the theory of Hertz stress,under the circumstance that consideration contact， the contact stress of roller bearing is analysed in this result prove that contact stress between roller and inner circle is maximum when they are in the line with radial load， and bearing related ponents to do a finite element analysis and discussion. 4） Make use of a large finite element software ANSYS to the bearing carry on modal analysis， the results will have a certain significance on improving the quality of bearing,s design. Key words: Ball mill。 bearing。 finite element。 Stress。 displaced shape 目 錄 1引言 ................................................................ 1 2概述 ................................................................ 3 球磨機磨礦 ..................................................... 3 球磨機主軸承改革的趨勢 ......................................... 3 球磨機滑動軸承的優(yōu)點與缺點 ............................... 4 球磨機主軸承采用滾動軸承的優(yōu)點 ........................... 4 滾動軸承代替滑動軸承的設計要求 ........................... 5 結(jié) 語 ................................................... 6 球磨機應力研究的發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................... 6 相關理論概要 ................................................... 7 接觸力學 contact mechanics ............................... 7 屈服準則 ................................................. 8 Pro/E 技術(shù)的發(fā)展 .............................................. 10 Pro/E 軟件應用 .......................................... 10 Pro/E 行業(yè)優(yōu)勢和發(fā)展 .................................... 10 本課題 研究的意義 .............................................. 12 3球磨機工作原理和主要參數(shù)計算 ....................................... 12 球磨機工作原理簡介 ............................................ 12 研磨體兩種運動狀態(tài)的假設 ...................................... 13 靜態(tài)下球磨機主軸承的受力分析 .................................. 14 電動機的選取 ............................................ 14 筒體大齒輪受力分析 ...................................... 14 研磨體處于靜態(tài)時筒體兩側(cè)主軸承的受力分析 ................ 15 動態(tài)下球磨機主軸承的受力分析 .................................. 17 筒體所受離心力的確定 .................................... 17 筒體所受沖擊力的確定 .................................... 19 研磨體處于動態(tài)時筒體兩側(cè)主軸承的受力分析 ................ 22 本章小結(jié) ...................................................... 23 4主軸承有限元分析 ................................................... 23 有限單元法概述 ................................................ 23 有限單元法原理 .......................................... 23 有限元分析軟件簡介 ...................................... 24 ANSYS 在模態(tài)分析中的應用 ................................ 27 軸承內(nèi)外圈承載區(qū)最大壓力的計算 ................................ 29 軸承內(nèi)圈有限元分析 ............................................ 31 內(nèi)圈有限元模型的建立 .................................... 31 內(nèi)圈應力應變分析 ........................................ 33 軸承外圈有限元分析 ............................................ 40 外圈有限元模型的建立 .................................... 40 外圈應力應變分析 ........................................ 43 滾動軸承的強度研究 ............................................ 47 載荷分析 ................................................ 47 內(nèi)外圈及滾動體的應力分布 ................................ 48 三元件應力分析 .......................................... 48 軸承的三維接觸有限元分析 ...................................... 51 軸承的三維實體建模 ...................................... 51 單元選擇及網(wǎng)格劃分 ...................................... 52 軸承接觸問題的描述 ...................................... 52 邊界條件及加載 .......................................... 53 有限元分析結(jié)果 .......................................... 54 本節(jié)結(jié)論 ................................................ 56 軸承模態(tài)分析 .................................................. 56 軸承的優(yōu)化 .................................................... 58 5結(jié)論 ............................................................... 59 致謝 ................................................................. 60 參考文獻 ............................................................. 62 外文資料 ............................................................. 63 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設 計 1 1 引言 磨機是冶金、建材、煤炭和化工等工業(yè)部門最重要的設備之一。主軸承是這些設備中的一個關鍵部件 ,它的選型及性能好壞 ,直接關系到磨機的作業(yè)率、能耗及生產(chǎn)能力。 磨機主軸承處于重載、低速惡劣環(huán)境下工作 ,因而對其可靠性、壽命、維護及能耗都有很高的要求。軸承有兩種類型 :一種為滑動軸承 ,一種為滾動軸承。前者通常分為普通滑動軸承、動壓油膜軸承和靜壓油膜軸承等幾種。目前中小磨機一般采用普通滑動軸承 ,只有在大型磨機中才采用油膜軸承。滾動軸承式球磨機由于具有顯著的節(jié)能效果 ,近年來發(fā)展很快 ,在新設計的圓錐球磨機中均采用滾動軸承 ,一些老式磨機的技術(shù)改造主要是用滾動軸承代替滑動軸承。 滾動軸承正常的失效形式是滾動體或內(nèi)外滾道上的點蝕破壞，這是在安裝、潤滑、維護很好的條件下，由于大量重復地承受變化的應力而產(chǎn)生的。一旦遭受到點蝕破壞后，通常在運轉(zhuǎn)時會出現(xiàn)比較強烈的 振動、噪聲和發(fā)熱現(xiàn)象。因此對滾動軸承的內(nèi)外圈等軸承部件 進行應力和應變的分析意義顯得十分重大。但解析法建立力學模型必須簡化處理，解析解誤差太大，而數(shù)值解就可以克服這些缺點。目前，工程技術(shù)領域內(nèi)的數(shù)值模擬法，主要是有限