工频感应加热快速无损拆卸轴承技术研究

论文摘要

目前,对轴承等过盈配合工件的拆装多通过火焰、油浴、电阻炉加热或机械式等方式、方法进行,这些方法不但浪费了大量的能源(电力、油),而且效果并不理想(有时甚至使工件报废)。本文提供了一种快速无损拆卸轴承的新装置。本文提出用感应加热对轴承进行拆卸。在分析感应加热机理的基础上,阐明了涡流场计算在感应加热工程设计计算中的重要意义。综述了导磁体的性能及其发展概况、讨论了在穿透加热中,感应加热电源频率在选择时应考虑的因素。从麦克斯韦方程组出发,导出了长柱形导体感应加热工件内电磁场和涡流密度分布的基本方程。借助MATLAB 和ANSYS 软件进行了电磁场和涡流分布计算,形象描述了感应加热中的电磁场分布规律和集肤效应,计算表明,有限元解与理论吻合的较好,为进一步理解感应加热工件内电磁场和涡流分布提供了很好的依据。

论文目录

• 第一章 概述
• 1.1 感应加热的基本知识
• 1.1.1 感应加热的特点
• 1.1.2 感应加热技术的应用
• 1.1.3 感应加热技术应用领域的进一步拓展
• 1.2 感应加热技术的发展与现状
• 1.2.1 感应加热技术的发展过程
• 1.2.2 感应加热技术发展现状
• 1.2.2.1 国外感应加热技术发展现状
• 1.2.2.2 国内感应加热技术发展现状
• 1.2.2.3 感应加热电源技术的发展趋势
• 第二章 感应加热原理及涡流分析基本理论
• 2.1 感应加热原理
• 2.1.1 电磁感应与感应加热
• 2.1.2 感应加热器原理
• 2.2 导磁体的发展与现状
• 2.2.1 导磁体的作用
• 2.2.2 导磁体的性能与发展
• 2.3 感应加热设备涡流场数值计算的研究现状
• 2.3.1 感应加热涡流场计算的重要性
• 2.3.2 感应加热工程设计和计算理论的基本思想
• 2.3.3 涡流场数值计算理论的发展与现状
• 2.4 电磁场分析
• 2.4.1 引言
• 2.4.2 基本公式
• 2.5 长直圆柱体的涡流分析
• 第三章 感应加热在轴承拆卸上的应用
• 3.1 感应加热工艺简介
• 3.2 感应加热器示意图
• 3.3 工作频率与轴承直径的关系
• 3.4 退磁
• 3.5 加热频率的选择
• 3.6 感应加热器机械原理图及使用方法
• 第四章 感应加热工件内电磁场计算及有限元模拟
• 4.1 引言
• 4.2 有限元方法简介
• 4.3 有限元方法解题的思路
• 4.4 电磁场分布边值问题的数值计算方法
• 4.5 有限元分析软件ANSYS 简介
• 4.6 导体内电磁场的分析计算
• 4.7 导体内电磁场分布的计算机模拟
• 4.7.1 通过MATLAB对计算结果进行仿真
• 4.7.2 基于有限元方法的ANSYS 计算机模拟
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要