滾動(dòng)軸承力學(xué)特性的有限元分析研究.pdf

1、軸承是應(yīng)用極為廣泛的重要機(jī)械基礎(chǔ)件,滾動(dòng)軸承在工作時(shí)既是運(yùn)動(dòng)連接件,又是載荷支撐件,其力學(xué)狀態(tài)較為復(fù)雜,由于各種原因容易引起失效,為研究軸承破壞的力學(xué)機(jī)理、優(yōu)化軸承設(shè)計(jì)、提高軸承使用壽命,進(jìn)行軸承的力學(xué)分析顯得十分有必要。
　　本文首先簡(jiǎn)要介紹了軸承力學(xué)分析的理論基礎(chǔ),然后采用有限元法對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行靜態(tài)下和動(dòng)態(tài)下的力學(xué)分析以及熱應(yīng)力分析。綜合各方面因素建立滾動(dòng)軸承6206的彈性有限元模型,仿真分析得到了軸承在靜態(tài)條件下的應(yīng)力分布,

2、軸承的應(yīng)力主要集中在發(fā)生接觸的小區(qū)域內(nèi),滾珠與內(nèi)圈接觸產(chǎn)生的應(yīng)力大于與外圈接觸產(chǎn)生的應(yīng)力,滾珠與圈體接觸的最大應(yīng)力出現(xiàn)在接觸面下一點(diǎn),是軸承發(fā)生疲勞剝落的力學(xué)誘因,滾珠與圈體的接觸區(qū)域成橢圓形分布,接觸應(yīng)力成半橢球形分布,計(jì)算可以得到接觸應(yīng)力大小以及接觸區(qū)尺寸等。
　　分析了動(dòng)態(tài)條件下軸承的受力特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),軸承應(yīng)力的分布與靜態(tài)條件下的應(yīng)力分布相似而又表現(xiàn)出一些不同,在前接觸區(qū)和后接觸區(qū)也會(huì)有較大應(yīng)力產(chǎn)生。最大應(yīng)力可能偏離接觸中

3、心,同樣載荷下軸承各元件在動(dòng)態(tài)條件下分析得到的最大應(yīng)力大于靜態(tài)條件下分析得到的最大應(yīng)力。滾珠的運(yùn)動(dòng)具有不穩(wěn)定性特點(diǎn),計(jì)算可以得到滾珠運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)軌跡等。滾動(dòng)軸承靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析的模擬值和理論值相差較小,仿真結(jié)果具有較高的可靠性。
　　軸承在熱膨脹受阻的條件下也會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力,應(yīng)力分布與徑向力引起的軸承應(yīng)力分布類(lèi)似。有限元仿真可以得到軸承熱應(yīng)力的分布和特點(diǎn)、以及軸承各部分的位移情況,盡管熱膨脹位移很小,但產(chǎn)生的應(yīng)力很