混合陶瓷角接觸球軸承的有限元動態(tài)模擬及旋滾比分析.pdf

1、相對于傳統(tǒng)的鋼制軸承，混合陶瓷軸承有很大的優(yōu)勢，尤其在各種高溫、高速等苛刻環(huán)境中有廣闊的應用前景。但是由于陶瓷球軸承所具有的一些特殊性，常規(guī)設計已不能充分發(fā)揮陶瓷軸承的優(yōu)越性。根據(jù)陶瓷材料的物理和機械性能以及其材料性能分散度較大等特點，本文將有限元分析方法應用于混合陶瓷球軸承的設計與優(yōu)化，對角接觸球軸承的有限元動態(tài)模擬與旋滾比分析進行了深入的分析與研究。 本文首先應用有限元軟件ABAQUS對高速運轉情況下的角接觸球軸承進行了擬靜

2、力分析?？紤]慣性載荷的影響，研究了角接觸球軸承在高速運轉時的受力情況，將穩(wěn)定運轉狀態(tài)轉化成擬靜力狀態(tài)進行模擬，對模型進行了合理簡化，局部細化網(wǎng)格，將有限元分析結果中有理論參考的物理量與理論值進行對比，驗證了有限元分析方法的可行性。 在局部擬靜力分析基礎上，將角接觸球軸承的分析過渡到動態(tài)模擬。在ABAOUS中建立了軸承的整體模型，加入摩擦、慣性載荷、保持架等影響因素，在更加貼近工況的條件下模擬軸承的高速運轉；從有限元結果中輸出保持

3、架的轉速以及滾動體的運動軌跡，分析軸承的運動規(guī)律；同時將數(shù)據(jù)導出，通過后處理利用MatLab計算出滾動體自轉速度隨時間的變化規(guī)律，進一步分離出滾動體相對于內(nèi)外套圈的滾動和自旋；對不同轉速進行模擬，得出滾動體的旋滾比隨轉速變化的趨勢，驗證了套圈理論假設的合理性，為更精確的滾動體運動分析奠定基礎。 本文探索了穩(wěn)態(tài)運轉條件下軸承的擬靜力分析方法，將軸承的有限元分析從靜態(tài)過渡到了動態(tài)模擬，不僅為后續(xù)的陶瓷球軸承設計提供了依據(jù)，而且對工況