ISSN10003762 CN411148/TH
轴承
2017年6期 Bearing 2017,No.6
17 20,64
D0I:10. 19533/j. issn1000 3762. 2017. 06. 004
大型索塔桥检查车转盘轴承有限元分析与优化
王少君，侯力，王虹，张启帆，吴阳（四川大学制造科学与工程学院，成都610065）
摘要：基于Hertz接触理论得到索塔桥检查车转盘轴承的最大接触应力，并进行强度校核。同时，利用Solid works建立转盘轴承的筒化模型，并通过有限元分析得到转盘轴承的应力云图。将有限元分析与理论计算值对比，验证有限元模型的正确性。在此基础上建立不同接触角的转盘轴承模型，通过对比可知；当接触角为45°~ 70°时，随接触角增大，转盘轴承的承载能力增大；当接触角大于70°时，继续增大接触角，转盘轴承的承载能力减小。
关键调：转盘轴承；接触应力；有限元分析；承载能力
中图分类号：TH133.33*1
文献标志码B
文章编号：10003762(2017)06001704
FEM Analysis and Optimization on Slewing Bearings in Large Cable
TowerBridgeInspectionVehicle
Wang Shaojun, Hou Li, Wang Hong,Zhang Qifan, Wu Yang
(School of Mamufacturing Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065, China)
Abstract: The maximum contact stresses of the slewing bearings in cable tower bridge inspection vehicle are calculated by Hertz contact theory, and the strength check is carried out. At the same time, the simplified model for slewing bear-ings is established by using Solidworks, and the stress nephogram is obtained through finite element analysis. The finite element analysis is compared with theoretical calculating value, the validity of model is verified. Based on this, the models are estahlished for slewing bearings with different contact angles. The comparison shows that the carying capac-do nm no s oeeon aoeoo oaseo sa stu uas o posite if the angle was over 70°, the carrying capacity of slewing bearings decreases with increasing contact angle when the contact angle is larger than 70°.
Key words: slewing bearing;contact stress ;finite element analysis;carrying capacity
为保证索塔在长期使用中正常工作，其检修和维护十分重要。检查车主要用于对索塔外表面进行全方位检测和维护。转盘轴承作为检查车的重要部件，其作用为支承检查车横臂的自重。工作载荷以及在重载的情况下实现横臂相对于立柱的回转运动。转盘轴承的可靠性对整个检查车的安全性有很大影响。在检修索塔的过程中，转盘轴承同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩，受力复杂，有必要对其进行受力分析和优化。
转盘轴承的接触强度分析方法有Hertz接触理收稿日期：2016-1008；修回日期：20170214
作者简介：王少君（1993一），女，汉族，硕士研究生，主要研究
方向为机械设计及理论，Email；18215628290@163.com。万方数据
论的解析算法和有限元法]。文献[2]通过Hertz 接触理论对单排球式转盘轴承的内部接触问题进行了计算：文献[3]用ANSYS对转盘轴承进行接触分析得到了滚动体上的应力分布，并与Hertz接触理论对比；文献[4]用ABAQUS对单排四点转盘轴承进行了分析，得到的结果与Hertz接触理论近似。上述分析对转盘轴承的接触应力分析并未考虑实际工况，且关于接触角对转盘轴承承载能力影响的研究较少。鉴于此，分析检查车2种工况下转盘轴承的受力情况，在此基础上通过Hertz 接触理论计算转盘轴承的最大接触应力，对其进行接触强度校核。利用Solidworks进行三维建模，将简化模型导人ANSYS中进行有限元分析。并建立不同接触角的转盘轴承模型，分析接触角对