دانشگاه آزاد اسلامی
واحد خمینی شهر
دانشکده مکانیک
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد M.Sc
مهندسی مکانیک- گرایش طراحی کاربردی
بررسی تاثیر المانهای ماتریس سختی سیستم محور- بلبرینگ
استاد راهنما:
دکتر سید علی افتخاری
تابستان 1393
چکیده
بلبرینگها استفادهی زیادی در صنایع مختلف از جمله صنعت خودرو و هواپیماسازی دارند. از اینرو بررسی بلبرینگها حائز اهمیت میباشد لذا در این پژوهش به بررسی ماتریس سختی بلبرینگ تماس زاویهای دوردیفه پرداخته شده است. در این پژوهش معادلات حاکم بر ماتریس سختی دو ردیفه توسعه داده شده است و علاوه بر بررسی نیروی محوری به بررسی اثر پیشبار بر خصوصیات ارتعاشی بلبرینگ پرداخته شده است. در ابتدا مدل تحلیلی توسعه یافته و تحت بار محوری و پیشبار قرار گرفته است. معادلات حاکم منجر به معادلات غیر خطی میشود که با استفاده از روش عددی حل شده است. نحوه محاسبات و فلوچارت بدست آوردن ماتریسهای سختی در ابتدای فصل چهارم ارائه شده است. نتایج حاصله بیانگر این امر هستند که با افزایش پیشبار اندازهی المانهای ماتریس سختی افزایش مییابد. همچنین مشاهده گردید که با افزایش پیشبار فرکانس طبیعی سیستم بررسی شده افزایش مییابد.
واژه های کلیدی: بلبرینگ دو ردیفه، پیشبار، ماتریس سختی.
فهرست مطالب
فصل اول 2
1- 1 پیشگفتار 3
1-2 بیان مسئله 5
1-2-1-معرفی انواع بلبرینگ 5
1-3 یاتاقان ها 6
1-4 انواع حرکت 7
1-5 انواع بلبرینگ 7
1-6 انواع رولربیرینگ ها 8
1-6-1 پارامتر های موثر در انتخاب رولربیرینگ ها 9
1-6-2 علل تعویض رولربیرینگ 9
1-6-3 اندازه ها 9
1-6-4 اندازه اصلی یک رولربیرینگ 10
1-7 انتخاب نوع بلبرینگ 10
1-8 نظریه جدید در مورد طول عمر بلبرینگ 11
1-9 ظرفیت تحمل بار و طول عمر 11
1-10 مزیت های هدایت کننده غلتشی حرکت خطی 21
1-11 مواد و فرآینهای تولید 23
1-11-1 مواد بلبرینگ های ساده 24
1-11-2 فرآیند پرداخت کاری 24
1-11-3 فرآیند عملیات حرارتی 25
1-11-4 محیط باز پخت 25
1-11-5 مرحله پرداخت 26
1-11-6 فرآیند های پرداخت کاری 26
1-12 فلوچارت فرآیند های ساخت 27
1-12-1 فرآیند فلاشینگ ساجمه ها 28
1-13 فلوچارت فرآیند های ساخت قفسه 28
1-14 مروری بر مطالعات پیشین 28
فصل دوم 42
2-1 بلبرینگ های ساده 43
2-2 مدل بار- تغییر شکل بلبرینگ ساده 43
2-2-1 پارامترهای سطح تماس 43
2-2-2 ارتباط بین تغییر شکل و بار 45
2-2-3 تعیین جابجایی محوری و تماس زاویه ای بلبرینگ به خاطر بار محوری 45
2-3 محاسبه ماتریس سختی بلبرینگ های ساده برای سیستم دو درجه آزادی 50
2-3-1 محاسبه ماتریس سختی 52
2-3-2 مطالعه مجموعه های مونتاژی با دو بلبرینگ ساده تماس زاویه ای 53
2-4 محاسبه ماتریس سختی مدل پنج درجه آزادی 56
2-5 بلبرینگ های بشکه ای 59
فصل سوم 66
3-1 مقدمه 67
3-2 مقایسه ماتریس سختی بلبرینگ دو ردیفه با دو بلبرینگ تک ردیفه 68
3-2-1 معادلات و فرضیات حاکم بر مسئله 73
3-2-2 ماتریس سختی 77
3-3 اثر پیش بار 81
3-3-1 فرضیات و معادلات حاکم 81
3-3-2 تحلیل مدل 82
فصل چهارم 86
4-1 مقدمه 87
4-2 صحت سنجی 89
4-3 بررسی اثر نیروی محوری بر المان های ماتریس سختی 90
4-4 بررسی اثر پیش بار بر المان های ماتریس سختی 91
4-5 بررسی اثر پیش بار بر خصوصیت ارتعاشی سیستم 95
فصل پنجم 97
5-1 مقدمه 98
5-2 نتایج 98
5-3 پیشنهاد ادامه کار 99
مراجع 100
پیوست ها 102
چکیده انگلیسی 113
فهرست شکلها
شکل 1-1 سختیهای متوسط موثر یاتاقان برای تراز نشدگی زاویهای در راستای محور y و برای مقدار Brg≠2 29
شکل1-2 تابع پاسخ فرکانسی بدست آمده از روش تجربی 30
شکل1-3 مقایسهای میان نتایج تجربی و تحلیلی بدست آمده برای ضرایب خمشی یاتاقان در حضور پیش بار 31
شکل 1-4 جابجاییها بر حسب پیشبار محوری 32
شکل1-5 نیروی محوری بر حسب پیشبار محوری 33
شکل 1-6 عمر خستگی یاتاقان بر حسب پیش بار محوری 33
شکل 1-7 کمانش از نوع دو شاخگی برای سیستم روتور بالانس نشده 35
شکل 1-8 گردش، فقشه پوینکر و پاسخ فرکانسی برای جابجایی شعاعی 37
شکل 1-9 تغییرات سختی یاتاقان شعاعی بر حسب بار شعاعی برای چهار مدل مختلف 38
شکل 1-10 تغییرات سختی محوری بر حسب بار محوری برای دو یاتاقان مختلف 38
شکل 1-11 تغییرات عمق نقص، نیروهای تماسی در جهت x و y برحسب موقعیت توپی 40
شکل 1-12 مقایسه میان تغییرات فرکانس با شتاب یاتاقانهای توپی حاصل از مدل سازی و اندازهگیری …40
شکل 2-1 هندسه اجسام در حال تماس با یکدیگر 43
شکل 2-2 هندسه بلبرینگ ساده 44
شکل 2-3 بلبرینگ ساده تماس زاویه ای تحت نیروی محوری 47
شکل 2-4 چیدمان محور – بلبرینگ پشت به پشت 54
شکل 2-5 پارامترهای هندسی بلبرینگ ساده تماس زاویه ای 56
شکل 2-6 سیستم مختصات برای مدل ۵ درجه آزادی 57
شکل 2-7 هندسه تماس بیضوی 60
شکل 2-8 ابعاد رولربرینگ بشکه ای 61
شکل 2-9 شعاع انحناء بین رولر و حلقهی داخلی و حلقهی خارجی 62
شکل 3-1 سه نوع چینش بلبرینگ دو ردیفه 67
شکل 3-2 نمایش دو روش ذکر شده در مدلسازی بلبرینگ دو ردیفه 70
شکل 3-3 تغییر شکل الاستیک المان چرخشی بلبرینگ دو ردیفه 74
شکل 3-4 نمایش فاصلهی زاویهای المان چرخشی از محور x 75
شکل 3-5 شمایی از مسئلهی ارتعاشی 82
شکل 3-6 مدل تحلیلی شفت صلب که با بلبرینگ دو ردیفه 83
شکل 4‑1 فلوچارت مربوط به نحوه محاسبات ماتریس سختی 88
شکل 4-2 نمودار تغییرات ماتریس سختی بر حسب نیروی محوری 90
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند