基于ADAMS的高性能軸承動態(tài)性能分析.pdf

1、軸承是機(jī)械系統(tǒng)的重要支撐和傳動部件。隨著工業(yè)飛速發(fā)展,對軸承的性能要求越來越高,尤其高端裝備制造業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重受到軸承性能的制約。因此開展高性能軸承研究具有重要意義。軸承的動態(tài)性能分析一直是軸承理論研究的一個難題,隨著CAE仿真技術(shù)發(fā)展,基于CAE的軸承性能分析,已成為了世界軸承行業(yè)新的研究方向。本課題以我國現(xiàn)役高速鐵路軸承為研究對象,制定了貼近實(shí)際的軸承工況,利用三維建模軟件Pro/E、機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)軟件ADAMS和有限元分析軟件ANS

2、YS,對軸承動態(tài)性能進(jìn)行仿真分析研究,并結(jié)合理論計(jì)算,對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析說明。主要研究內(nèi)容如下:
　　1、借助于Pro/E強(qiáng)大的三維建模功能,建立了軸承虛擬樣機(jī)模型,實(shí)現(xiàn)了零件尺寸的精確控制和軸承的精確裝配,通過干涉檢查,保證零件裝配的正確性,通過配合間隙分析,可以準(zhǔn)確把握和控制零件之間的配合間隙。
　　2、以彈性接和多體碰撞理論為基礎(chǔ),分析IMPACT接觸力求解函數(shù),建立出軸承剛體碰撞接觸模型,應(yīng)用ADAMS軟件進(jìn)行了動

3、態(tài)性能分析。通過靜平衡仿真分析研究,制定了基于STEP函數(shù)的變參數(shù)仿真方法,有效的避免了初始載荷的沖擊,同時驗(yàn)證了接觸模型的正確性。在此基礎(chǔ)上采用分段仿真方法進(jìn)行了高速重載工況下的動態(tài)性能分析,研究了不同游隙以及聯(lián)合載荷作用的情況下,滾子與內(nèi)、外圈、保持架之間的相互作用,以及保持架運(yùn)動的平穩(wěn)性。同時結(jié)合理論計(jì)算,對仿真結(jié)果進(jìn)行分析說明。
　　3、借助于ANSYS與ADAMS之間的數(shù)據(jù)接口,建立基于外圈柔性體的軸承剛?cè)狁詈夏Ｐ?并通

4、過靜平衡分析,驗(yàn)證了接觸的有效性和正確性。同時借助ANSYS Workbench進(jìn)行了靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析,通過對比外圈中的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力,驗(yàn)證了柔性體的正確性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了高速重載工況分析,研究柔性體零件對軸承整機(jī)性能的影響,結(jié)果表明采用柔性體能夠進(jìn)一步提高分析精度。
　　4、基于軸承的優(yōu)化分析,指出了基于多軟件的聯(lián)合仿真方法具有通用性的優(yōu)點(diǎn),也存在操作冗繁的問題。針對此問題,針對此問題,提出了兩方面的考慮,并同時結(jié)合ADAMS自身優(yōu)化分