减速器圆锥滚动轴承有限元分析

圆锥滚动轴承的精度、振动和可靠性对减速器的性能起着决定性的作用。其正常的失效形式是滚动体或内外滚道上的点蚀破坏。这种破坏是在齿轮安装、润滑、维护很好的条件下，轴承承受大量重复变化载荷而产生。出现点蚀破坏的轴承在大载荷、高转速情况下工作，将造成轴承发热和磨损，导致轴承过早失效。进行产品设计分析时，应用解析法建立的轴承力学模型必须对模型进行简化处理，造成解析分析误差太大。本文采用有限元分析软件，建立滚动轴承的有限元模型并加载求解，进行应力场分析。在计算出轴承的最大应力、应变后，利用软件的有限元分析功能和计算机图形学功能，显示三维应力等值面和位移等值面。     

不同载荷作用下滚动轴承应力与变形分析

滚动轴承是机械传动系统中的重要零部件,对不同载荷作用下滚动轴承的应力与变形进行了分析。以6207滚动轴承为研究对象,应用Unigraphics NX软件对其进行三维建模,并进行有限元仿真,进而得到不同载荷作用下滚动体、轴承内外圈的应力和变形情况。通过分析确认,在相同载荷作用下,轴承内圈上的应力、变形大于滚动体和轴承外圈上的应力、变形。在相同载荷增量的作用下,轴承各部件的应力和变形呈现线性增大。滚动体应力、变形的大小与滚动体自身所处的位置有关。分析结论为滚动轴承失效、刚度变形、旋转精度等问题的研究提供了参考。     

基于GAP单元的滚动轴承应力分析

利用有限元分析软件MSC.Marc/Mentat对某一滚动轴承进行有限元分析,采用GAP单元代替滚动体模拟轴承内外圈间的接触,在某组载荷工况下,计算该简化模型的应力结果;在同组工况下,对比实体轴承模型与GAP单元简化模型的有限元分析结果,对比各自的最大应力值;同时用理论计算方法计算轴承在相同工况下的最大应力值,来验证有限元结果的正确性.结果表明:GAP单元可以有效的模拟滚动轴承内外圈之间的接触,从而为滚动轴承建模及与轴承连接的组合件之间的建模提供了一种简便且有效的方法.     

滚动轴承的计算机辅助设计

一、设计准则和计算方法滚动轴承最常见的失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。对于那些在工作载荷下基本不旋转或转速极低的轴承,以限制产生的永久变形量为设计准则,仅需要进行静度强计算。对于一般机械中使用的轴承,以不发生点蚀破坏的可靠度 R=0.9时的寿命为额定寿命,以额定寿命恰好为10~6转时,轴承所能承受的载荷为额定动载荷,用字母 C 表示。轴承出厂前通过抽样测定了额定动载荷值,并给出在产品性能表中。当已知轴承所受的载荷 P、转速 n 和预选的使用寿命 L_h(以小时数表时的寿命)等条件时,按下式计算所需的额定载荷 C_j。     

谐波减速器中薄壁轴承接触载荷-应力计算仿真研究

针对经典滚动轴承力学特性的研究大多基于刚性套圈的假设,但无法应用于谐波减速器中发生套圈变形的薄壁轴承问题,基于柔性套圈变形假设得到薄壁轴承接触载荷-应力计算模型,并通过ANSYS建立薄壁轴承柔-柔接触三维有限元仿真模型.分析薄壁轴承装配受载引起套圈变形后滚动体接触载荷分布规律,研究薄壁轴承滚动体-滚道非理想接触下滚动体接触载荷-应力计算模型,指出传统刚性套圈假设、切片法分析薄壁轴承载荷分布以及估算薄壁轴承接触应力的局限性.通过理论数值计算和仿真结果对比,验证了基于柔性套圈假设分析薄壁轴承接触载荷-应力计算及仿真结果的合理性、准确性.     

基于ANSYS/LS-DYNA的高速电主轴轴承动力学分析与仿真

为了建立高速电主轴轴承的在线监测系统,更加合理地安置传感器,进而完成轴承的故障诊断,运用ANSYS/LS-DYNA建立了角接触轴承的有限元模型,根据实际工况施加了合理的边界条件和载荷条件,实现了轴承的显式动力学仿真,得到了滚动轴承的应力分布和动态响应.仿真结果表明,与已有的滚动轴承运动的理论和实际情况基本吻合.     

风力发电机滚动轴承多体接触有限元分析

以风力发电机圆柱滚子轴承为对象,利用有限元法对其静力学和动态特性进行分析研究,建立了滚动轴承多体接触几何及有限元力学模型,分析了不同载荷、不同滚子数目及空心度的变化对应力和变形的影响规律,最后,进行了滚动轴承的有限元模态分析。相关方法和结论为风力发电机滚动轴承的设计制造及相关接触问题的进一步研究提供了科学依据和基础数据。     

带定位板球轴承失效分析

通过对带定位板轴承失效的外观形貌检查分析确定外圈为首先失效件,同时对失效轴承各零件的尺寸、化学成分、材料及其热处理进行符合性检验,均未发现异常。分析外圈断口确定裂纹的起源位于外圈与定位板连接处的根部,并向外圈和钢球承载方向扩展,直至完全断裂。建立了轴承外圈应力分析有限元模型,借助Masta软件计算轴承所受载荷并加载到有限元模型中,得出定位板与外圈之间的拉应力过大是导致轴承外圈断裂的根本原因;通过减小定位板与壳体之间的间隙降低定位板与轴承外圈之间的应力,使轴承顺利通过变速箱耐久试验。     

基于Pro/MECHANICA的滚动轴承应力分析

对于一些承载较大的滚动轴承,应力分析的意义突出。目前滚动轴承的应力分析一般采用通用有限元分析软件（如ANSYS、MARC等）来进行。针对通用有限元分析软件在轴承应力兮析中的缺陷,本文讨论直接利用Pro／MECHANICA分析Pro／ENGINEER建立的滚动轴承模型。并将该分析值与ANSYS值进行分析对比,以讨论Pro／MECHANICA分析方法在轴承应力分析中的壹用。     

游隙对滚滑轴承内部载荷及应力影响的研究

滚滑轴承是一种新型轴承,可应用于风力发电机齿轮箱。根据滚动轴承基本原理和接触力学原理,建立滚滑轴承有限元模型,研究滑块与内外套圈滚道之间的游隙对滚滑轴承内部载荷及应力的影响,得到不同游隙时不同大小载荷工况下典型工作位置处滚滑轴承的内部载荷与应力分布规律。在研究中,提出滚滑轴承临界载荷的概念。研究结论可以为滚滑轴承的基础理论研究和参数优化提供参考。