滚动轴承参数化建模与数值分析系统的研发

滚动轴承是广泛应用的机械支承零件,滚动轴承的日益多样化及其结构、尺寸、公差等为设计者建模时带来大量繁重的工作。为了提高滚动轴承的设计效率,运用Visual C++与ANSYS软件的APDL技术,开发独立软件分析系统。系统通过外部操作有限元分析软件ANSYS批处理模式,完整实现了滚动轴承的参数化建模、设置材料属性、施加边界条件与分析的全过程,能极大地提高滚动轴承的设计效率与质量。文中简述系统基本架构设计、系统的基本功能、系统功能实现。并针对型号为B7008的轴承为例,验证系统的可行性与可靠性。     

考虑热效应作用的浮环轴承润滑特性分析研究

针对高速工况下浮环轴承润滑特性的理论预测和实验结果存在偏差的问题,在充分考虑热效应影响的基础上建立涡轮增压器径向浮环轴承的热流体动力润滑模型。该模型的理论计算结果和试验结果基本一致,验证其正确性。研究浮环内外层油膜间隙、浮环厚度和浮环宽度等浮环结构参数对浮环轴承润滑特性的影响。结果表明：在其他参数一定时,外层油膜间隙变大时,环速比和流量将变大,将带走更多的热量,轴承温升降低;内层油膜间隙变大,环速比将变小,但流量增大,轴承温升下降;浮环厚度变大,环速比将下降,但浮环厚度对内外膜温升几乎没有影响;浮环外接触表面宽度越大,环速比下降,温升将变大。     

B7008C高速角接触轴承动态分析

建立了B7008C高速角接触轴承的三维模型,并在ANSYS Workbench软件中对其进行网格划分,计算了轴承整体前6阶固有频率和振型,计算出临界转速。在不同工况下对各个零件模型进行了模态分析,将角接触轴承整体及各个零件的固有频率、振型和稳定性进行了对比及分析。ANSYS的动态分析计算结果表明当轴承接触良好时轴承设计工作转速远远低于其临界转速,能有效避开共振区;一点接触的滚珠和保持架非常容易发生共振,并且随着约束和约束方向的增加每个零件的固有频率会逐步增加。为高速轴承失效形式分析与设计提供了理论依据。