滾動軸承剛度的非線性分析及工程應用.pdf

1、本文基于ANSYS參數化建模，建立深溝球軸承接觸分析的三維有限元實體模型，對軸承的接觸問題進行數值模擬，研究其承載過程中的應力和應變分布趨勢，以及在受到不同徑向力作用時軸承剛度的變化，最后利用MATLAB編程推導出深溝球軸承的徑向剛度計算公式，對解決工程實際問題有指導意義。 首先，本文將ANSYS二次開發(fā)技術應用于深溝球軸承接觸有限元分析，并開發(fā)出實用的程序模塊，嵌入ANSYS并作為ANSYS程序的一部分。通過二次開發(fā)技術可以提

2、高工作效率。 其次，建立二維的接觸分析模型，對接觸問題進行數值模擬，得到在承載過程中的應力應變分布趨勢。通過分析有限元計算結果，當接觸應力變化趨于非線性時，可得到實際接觸半徑；單元長度不應大于實際接觸半徑，且接近實際接觸半徑一半時為佳，為解決三維接觸問題提供可行的單元長度，以滿足有限元分析精度和分析效率的需要。 然后，對軸承61801全尺寸三維實體進行有限元分析。在其接觸角為零，不考慮游隙的情況下，對實體模型進行網格劃分

3、、接觸設置、邊界條件及約束方式設置，通過后處理得出軸承在受到單位徑向載荷力時內外圈相對趨近量即軸承的徑向剛度，并且與赫茲接觸理論的解比較，兩者結果比較接近，驗證了ANSYS模型仿真的可行性和可靠性，該方法彌補了赫茲理論求解復雜接觸問題的局限性。 最后，根據有限元計算結果，通過MATLAB編寫多項式擬合程序，分別擬合出ANSYS有限元法和赫茲法的深溝球軸承徑向剛度曲線，兩種方法擬合的曲線很相近，進一步驗證了ANSYS有限元法的可靠