基于ANSYS的深沟球轴承接触应力有限元分析

通过讨论轴承接触问题的性质,分析了深沟球轴承接触应力的计算方法,利用APDL参数化语言建立深沟球轴承有限元模型,通过接触边界条件的处理,得到深沟球轴承内、外圈及滚动体的接触应力,仿真计算结果与赫兹理论解较好的吻合,表明有限元模型建立的正确性和边界条件施加的合理性,为滚动轴承的设计优化提供了科学依据。     

深沟球轴承接触力学特性分析

滚动轴承接触力学特性的分析是轴承分析的一个基础问题,钢球与套圈滚道的局部接触区域的网格单元尺寸对接触应力的有限元法仿真计算结果有着至关重要的影响。基于ANSYS仿真平台,提出了利用球切区域方法局部细化接触区网格,建立多对局部区域的面-面接触关系,从而建立球轴承多体多接触对有限元仿真模型。以深沟球轴承6012为实例,分析了深沟球轴承在静径向力下的载荷分布,将接触应力的仿真分析结果与Hertz理论计算结果进行对比,两者较好的吻合,验证了仿真分析结果是正确的,为轴承的进一步研究提供依据。     

点缺陷深沟球轴承动力学特性的有限元分析

点缺陷对轴承的载荷分布及运动学特性均有较大影响,在特定载荷和转速条件下,应用ANSYS/LS-DY-NA软件建立了外沟道不同直径点缺陷的深沟球轴承多体接触动力学有限元模型,通过仿真模拟,分析了深沟球轴承失效过程中应力与应变的变化情况及振动演变过程,为轴承故障分析和诊断提供理论基础。     

基于LS-DYNA的深沟球轴承动态仿真分析

以608-2RS型深沟球轴承为研究对象,运用UG建立了三维简化模型,并将其导入仿真软件LS-DYNA进行有限元分析,研究了球轴承在运转过程中的接触应力、转速和振动的变化规律,并通过理论计算验证了仿真的可行性。     

深沟球轴承优化设计中的ANSYS辅助分析

利用ANSYS有限元分析软件,结合几种凭以往经验设计的主参数方案,对深沟球轴承CAD创新设计系统软件优化的主参数合理性进行了验证,结果表明,该软件所优化的主参数比较合理.     

深沟球轴承钢球温度变形对最大接触应力的影响

根据热传导原理得出深沟球轴承钢球瞬态温度分布,利用热弹性理论得出钢球瞬态应力、应变及位移的解析解,计算了钢球热变形产生的等效温度载荷,用赫兹接触理论计算了钢球和轴承内外圈之间的最大接触应力。滚动轴承钢球温度随着时间增加趋于稳定,钢球外表面比中心温度升高快。轴承钢球径向和切向应力在温升开始时刻和球心附近变化剧烈,随着时间的增加趋于0。轴承钢球径向位移在温升开始时刻和球心附近变化剧烈,钢球各点的径向位移和半径呈线性关系。采用拟合公式计算不同工作温度下深沟球轴承内外圈最大接触应力误差小于3.98%。接触应力拟合公式为深沟球轴承的合理设计和选用提供依据。     

中小型深沟球轴承寿命分析与改进建议

通过对中小型深沟球轴承进行疲劳寿命试验,发现其寿命较低,内圈沟道疲劳概率较大。从滚动轴承的几何学和接触力学出发,分析出内圈沟道疲劳概率大的原因,并提出了改进方法。     

深沟球轴承在振动传递中的减振作用

通过实验对深沟球轴承在振动传递中的减振特点进行了分析。实验得出的减振率为 2 %～ 4% ,减振系数为0 .15～ 0 .35Ns mm。减振率随着预加载荷的增加而减小 ,随着游隙和钢球的增大而增大。但由于实验条件限制 ,测得的减振率偏小。附图 8幅 ,表 1个。     

降低中小型深沟球轴承噪声的实践

中小型球轴承噪声水平是评定轴承质量的一个重要指标。本文从噪声测量、圆度、波纹度、表面粗糙度、沟曲率圆度、清洁度、生产线上的碰卡伤及产品结构的优化设计等八个方面,介绍降低轴承噪声的试验结果。附图7幅,表8个。     

基于ADAMS的球轴承受力分析

利用CAD软件建立轴承三维模型,运用ADAMS对球轴承进行受力分析,ADAMS的后处理图形用户界面可以直接输出图形结果,并且可以直观模拟轴承的运动过程.     

ANSYS Workbench的人字闸门底枢接触应力有限元分析

针对人字闸门底枢结构特点,采有限元软件ANSYS Workbench对人字闸门底枢的三维非线性接触分析模型进行建立。使用有限元计算方式,在Static Structural(ANSYS)中对人字闸门底枢的接触应力进行仿真计算,获取了轴瓦、蘑菇头不同部位接触应力大小、位置、分布计算结果。从有限元计算结果和经验公式计算结果的分析中发现两种方法结果相近,表明用ANSYS Workbench对人字闸门底枢接触问题进行数值分析是可行的,计算结果符合底枢在真实情况下的受力;在满足一定的工程精度条件下,可采用人字闸门底枢有限元仿真来快速获得相关结果,具有一定的工程参考价值。     

基于ANSYS Workbench的角接触球轴承温度场分析

以角接触球轴承7014C为研究对象,在ANSYS Workbench中建立了有限元模型,综合考虑转速及润滑的影响,对其进行稳态热分析;建立了油气润滑机械主轴温度特性试验台,并通过轴承测温试验验证了模型的可靠性。结果为机械主轴油气润滑系统的参数选择提供了参考依据,具有一定的工程实用价值,为进一步研究轴承的疲劳寿命奠定基础。     

深沟球轴承内外曲率半径系数对接触力影响的研究

不考虑深沟球轴承的润滑和摩擦的工况,在对深沟球轴承的接触几何参数的分析基础上,根据弹性力学理论和赫兹接触理论,利用简化近似的第一类和第二类完全椭圆积分,经过公式演变推导,获得了在内外圈和滚动体接触应力相等或近似时沟道曲率半径系数的控制方程,对该控制方程中的各项参数进行全面的分析,并对控制方程中的参数进行二元函数求解最小接触应力时确定内外圈沟道曲率半径的最优值,当γ=0.23时,内外圈沟道接触应力相近,最终确定的内圈沟道曲率半径系数为fi=0.510,外圈沟道曲率半径系数为fi=0.540。运用MATLAB仿真软件仿真不同数值的几何参数γ和fio之间的变化关系对接触应力影响,更加直观的分析了沟道曲率半径系数fro和γ共同作用下对深沟球轴承接触应力的影响,为深沟球轴承考虑润滑和摩擦下沟道曲率半径系数的选取和设计深沟球轴承沟道曲率半径系数的选取作为新的依据。     

曲率半径对深沟球轴承接触特性的影响

轴承滚动体的接触特性是影响轴承性能的重要因素之一,为分析曲率半径对深沟球轴承接触特性的影响,以应用于行星传动机构中的SKF618/8型单列深沟球轴承为例,基于有限元软件对轴承应力、应变、速度、接触力等接触特性进行仿真分析,并分析不同内圈曲率、外圈曲率、滚动体直径对其的影响。研究结果表明,滚动体接触速度、应力、应变均以波峰波谷形式交替变化,应力、应变主要集中在滚动体与内外圈接触的区域,应力值随内圈曲率、外圈曲率、滚动体直径的增大而增大,且滚动体与周向旋转中心的距离越远,速度越大;滚动体与内圈、外圈的接触力大小、波动基本相同,大小与径向载荷值基本相同,与保持架作用力很小。     

深沟球轴承参数化设计

本文主要介绍如何在Pro/E下实现深沟球轴承参数化设计,找出控制深沟球轴承的主要参数,对模型结构尺寸通过尺寸和参数间的关系进行控制,通过在程序中进行修改,最终完成深沟球轴承参数化,当用户对参数进行修改,通过再生操作即可获得新参数下的实体模型。参数化设计方便快捷,适用于结构形状定型的产品。     

深沟球轴承动态接触特性有限元仿真分析

利用LS-DYNA建立了适用于行星减速机构中支撑行星轮的深沟球轴承的多体动态接触有限元模型,基于显式动力学有限元法,综合考虑了轴承外圈运转速度,径向载荷和行星架运转速度的影响,对轴承滚动体在不同工作条件下的动态接触特性(位移、速度、应力及接触力)等进行了仿真分析,得出了轴承的动态接触响应。研究表明,轴承中滚动体在运转过程中存在着公转与自转运动,与外圈和内圈接触时出现最大线速度和最小线速度。最大应力发生在与内外圈接触时,且最大应力受转速影响小,将赫兹解与仿真解进行比较,说明了分析的可行性。滚动体与保持架的接触力波动最大,数值最小;与内外圈接触力波动小,数值与径向载荷基本相同。     

深沟球轴承系统的动力学分析

通过建立深沟球轴承支承的单转子动力学微分方程,并采用4阶Runge-Kutta-Felhberg算法对动力学方程进行解析,实现了对轴承质心的旋转稳定性的模拟仿真分析。同时通过实例计算验证了算法的有效性,揭示出了轴承设计中内部径向游隙和阻尼匹配对轴承系统运转稳定性的重要性。