多工況下角接觸球軸承力學(xué)響應(yīng)分析.pdf

1、在工業(yè)裝備中，軸承作為傳動(dòng)和受載系統(tǒng)的支撐部件，常常不僅要承受徑向載荷，而且要承受較大的軸向載荷，角接觸球軸承就是能夠同時(shí)承受徑向和軸向載荷的一種重要滾動(dòng)軸承。
　　角接觸球軸承因其高dn值（內(nèi)經(jīng)與轉(zhuǎn)速的乘積）、高承載能力和高精度，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)燃機(jī)和精密機(jī)床等工業(yè)裝備，工作環(huán)境對(duì)軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)精度和可靠性要求很高，通常需要校核裝配后軸承在多工況作用下的力學(xué)響應(yīng)并評(píng)估其運(yùn)行狀況。
　　本文采用有限元軟件ABAQUS，對(duì)某燃機(jī)主

2、軸承建立精確分析模型，計(jì)算了裝配應(yīng)力、溫度載荷和高轉(zhuǎn)速對(duì)軸承徑向游隙的影響，并將這些影響考慮到后續(xù)高轉(zhuǎn)速和高軸向外載的分析中，通過(guò)順序耦合和子模型法，較真實(shí)和準(zhǔn)確地求解了復(fù)雜工況下軸承系統(tǒng)的力學(xué)響應(yīng)。
　　基于子模型法，驗(yàn)證得靜摩擦對(duì)軸承滾道接觸面的表層應(yīng)力影響不大，而滑動(dòng)摩擦?xí)贡韺幼畲笄袘?yīng)力增大并向表面移動(dòng)，用靜載求解的表層最大切應(yīng)力深度來(lái)確定淬火硬化層厚度偏于保守。
　　在不考慮離心力對(duì)滾珠的影響時(shí)，建立軸對(duì)稱(chēng)模型，求

3、解裝配應(yīng)力-溫度-離心力對(duì)軸承徑向游隙的影響。計(jì)算結(jié)果表明，溫度載荷和裝配應(yīng)力對(duì)軸承徑向游隙的影響很大，其中滾珠的受熱膨脹占游隙改變量的50％以上，離心力對(duì)軸和軸承內(nèi)圈的作用、滾珠與滾道的接觸變形對(duì)軸承徑向游隙的改變量影響很小。
　　建立三維模型，考慮各載荷對(duì)徑向游隙的改變量，求解高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)下，軸向外載對(duì)軸承結(jié)構(gòu)的影響。求解結(jié)果表明，當(dāng)軸向載荷大于某一值時(shí)，軸承內(nèi)滾道接觸位置的應(yīng)力將高于外滾道，使軸承內(nèi)圈成為軸承失效破壞的薄弱環(huán)節(jié)