缺陷滾動軸承應(yīng)力應(yīng)變的有限元分析.pdf

1、在軸承的設(shè)計、分析過程中，軸承的承載能力、預(yù)期壽命、疲勞破壞、剛度、振動與噪聲等問題都與軸承的應(yīng)力分布和變形狀態(tài)密切相關(guān)。因此，通過接觸分析，掌握軸承接觸面的應(yīng)力分布和變形特點為改進設(shè)計和加工工藝，提高軸承承載能力及可靠性提供了有效的理論依據(jù)。通過模擬軸承的制造加工缺陷及點缺陷，掌握其應(yīng)力應(yīng)變特點對軸承壽命估計、振動與噪聲和故障診斷都具有重要的意義。
　　本文以通用有限元軟件 ANSYS為主要工作平臺，主要研究了具有溝道點缺陷和橢

2、圓缺陷軸承的靜力學(xué)特征和點缺陷軸承的瞬態(tài)動力學(xué)非線性特征。首先，建立了最大承載鋼球的有限元靜力學(xué)模型，并將有限元分析結(jié)果與 Hertz彈性接觸理論的解析解進行了對比分析，表明有限元法的分析結(jié)果滿足實際工程需要。然后，建立軸承外圈溝道的點缺陷有限元分析模型和溝道的橢圓形缺陷有限元模型，比較與理想軸承應(yīng)力應(yīng)變的不同。最后，構(gòu)建了外圈溝道存在不同直徑的點缺陷模型，研究點缺陷直徑的變化對軸承應(yīng)力應(yīng)變及振動特性的影響。
　　本文通過研究獲得

3、以下結(jié)論：von mises stress的峰值出現(xiàn)在滾動體與溝道接觸表面下一定深度，為軸承的疲勞剝落提供了理論支持。桃形橢圓溝道使軸承的單點接觸變?yōu)殡p點接觸，改變了軸承內(nèi)圈的載荷分布減小了變形量，而反向的橢圓溝道增加了外圈的最大應(yīng)力值，溝道的形狀對軸承的應(yīng)力分布和變形具有重要影響。通過對不同直徑的點缺陷分析得到以下結(jié)論：隨著缺陷直徑的增大，缺陷處的最大接觸應(yīng)力值不斷減小，而軸承內(nèi)圈和鋼球的振動不斷加劇，且鋼球的振動強于內(nèi)圈的振動。軸承