多工況下角接觸球軸承力學響應分析.pdf

1、在工業(yè)裝備中，軸承作為傳動和受載系統(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承受徑向和軸向載荷的一種重要滾動軸承。
　　角接觸球軸承因其高dn值（內(nèi)經(jīng)與轉速的乘積）、高承載能力和高精度，被廣泛應用于工業(yè)燃機和精密機床等工業(yè)裝備，工作環(huán)境對軸承的運轉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響應并評估其運行狀況。
　　本文采用有限元軟件ABAQUS，對某燃機主

2、軸承建立精確分析模型，計算了裝配應力、溫度載荷和高轉速對軸承徑向游隙的影響，并將這些影響考慮到后續(xù)高轉速和高軸向外載的分析中，通過順序耦合和子模型法，較真實和準確地求解了復雜工況下軸承系統(tǒng)的力學響應。
　　基于子模型法，驗證得靜摩擦對軸承滾道接觸面的表層應力影響不大，而滑動摩擦會使表層最大切應力增大并向表面移動，用靜載求解的表層最大切應力深度來確定淬火硬化層厚度偏于保守。
　　在不考慮離心力對滾珠的影響時，建立軸對稱模型，求

3、解裝配應力-溫度-離心力對軸承徑向游隙的影響。計算結果表明，溫度載荷和裝配應力對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，離心力對軸和軸承內(nèi)圈的作用、滾珠與滾道的接觸變形對軸承徑向游隙的改變量影響很小。
　　建立三維模型，考慮各載荷對徑向游隙的改變量，求解高轉速運轉下，軸向外載對軸承結構的影響。求解結果表明，當軸向載荷大于某一值時，軸承內(nèi)滾道接觸位置的應力將高于外滾道，使軸承內(nèi)圈成為軸承失效破壞的薄弱環(huán)節(jié)