东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (12): 1776-1779.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2015.12.023

• 机械工程 • 上一篇    下一篇

基于滚刀系统耦合动力学的轴承修形设计

霍军周1， 吴瀚洋1， 赵奎山2， 李涛1   

  1. (1. 大连理工大学 机械工程学院， 辽宁 大连116024； 2. 大耐泵业有限公司， 辽宁 大连116021)
  • 收稿日期:2014-10-23 修回日期:2014-10-23 出版日期:2015-12-15 发布日期:2015-12-07
  • 通讯作者: 霍军周
  • 作者简介:霍军周(1979-)，男，山西运城人，大连理工大学副教授，博士生导师.
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51375001， 51309045)； 国家重点基础研究发展计划项目(2013CB035400).

Design of Bearing Crown Based on Coupling Dynamics of the Disc Cutter System

HUO Jun-zhou1， WU Han-yang1， ZHAO Kui-shan2， LI Tao1   

  1. 1. School of Mechanical Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， China； 2. Danai Pumps Co.， Ltd， Dalian 116021， China.
  • Received:2014-10-23 Revised:2014-10-23 Online:2015-12-15 Published:2015-12-07
  • Contact: HUO Jun-zhou
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摘要： 为了防止滚刀轴承接触应力分布出现“边缘效应”现象，在滚子修形过程中确定合适的修形参数尤为重要.以突变冲击的滚刀动态载荷为基础，通过对滚刀系统的弯-轴-摆耦合动力学模型进行求解得到了滚刀轴承的载荷谱.然后基于滚刀轴承的滚子最大载荷，使用Ansys软件对滚刀轴承滚子进行修形设计以获取最佳的修形参数.分析结果表明，边滚刀轴承滚子最大载荷较中心滚刀和正滚刀增大了87%和20%.采用修形凸度量为0.029mm和接触比为0.6的最佳修形参数修形的滚子消除了滚子滚道接触边缘的应力集中，改善滚子的接触应力分布，平均接触应力下降了17.26%，提高了滚刀轴承的寿命.

关键词: 滚刀轴承, 滚刀动态载荷, 滚刀轴承载荷谱, 修形

Abstract: To prevent the “edge effects” of the cutter bearing’s contact pressure distribution， it is particularly important to determine the appropriate modification parameters. Based on dynamic load obtained through simulation， cutter bearing’s load spectrum was generated by establishing the dynamics model of the disc cutter’s bending-axial-swing coupling system. And based on the maximum roller load， the model of cutter bearing was made by the Ansys in order to obtain the best parameters. The results show that compared with center cutter and face cutter， maximum load of edge cutter increases by 87% and 20%， respectively. The roller which is crowned of 0.029mm with contact ratio of 0.6 eliminates the stress concentration at roller-raceway contact edge， improves the contact stress distribution， with the average contact stress decreased by 17.26% and increases the contact fatigue life.

Key words: cutter bearing, dynamic load of the disc cutter, cutter bearing’s load spectrum, crown

中图分类号: