缺陷滾動(dòng)軸承應(yīng)力應(yīng)變的有限元分析.pdf

1、在軸承的設(shè)計(jì)、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(dòng)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(diǎn)為改進(jìn)設(shè)計(jì)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(diǎn)缺陷，掌握其應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)對(duì)軸承壽命估計(jì)、振動(dòng)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(tái)，主要研究了具有溝道點(diǎn)缺陷和橢

2、圓缺陷軸承的靜力學(xué)特征和點(diǎn)缺陷軸承的瞬態(tài)動(dòng)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(jìn)行了對(duì)比分析，表明有限元法的分析結(jié)果滿足實(shí)際工程需要。然后，建立軸承外圈溝道的點(diǎn)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(diǎn)缺陷模型，研究點(diǎn)缺陷直徑的變化對(duì)軸承應(yīng)力應(yīng)變及振動(dòng)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(dòng)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(diǎn)接觸變?yōu)殡p點(diǎn)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(duì)軸承的應(yīng)力分布和變形具有重要影響。通過對(duì)不同直徑的點(diǎn)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(dòng)不斷加劇，且鋼球的振動(dòng)強(qiáng)于內(nèi)圈的振動(dòng)。軸承