基于ABAQUS的混合陶瓷深溝球軸承摩擦接觸問題數(shù)值分析.pdf

1、陶瓷球軸承是從金屬軸承發(fā)展而來，具有一定的傳承性，但是陶瓷材料的物理和機(jī)械性能與金屬材料存在著較大差異，因此不能簡(jiǎn)單的沿用傳統(tǒng)的金屬球軸承的經(jīng)驗(yàn)公式。要想充分發(fā)揮陶瓷材料的優(yōu)勢(shì)，必須研究適合陶瓷球軸承的設(shè)計(jì)理論和方法。 接觸分析，即接觸應(yīng)力和變形的計(jì)算是對(duì)混合陶瓷球軸承分析的基礎(chǔ)。本文在總結(jié)了國(guó)內(nèi)外混合陶瓷球軸承的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了應(yīng)用非線性有限元法解決混合陶瓷球軸承分析中的接觸問題。 本文介紹了ABAQUS有限元

2、分析軟件求解接觸問題的流程以及解決接觸問題的方法。本著由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的解決問題方式，首先從軸承的簡(jiǎn)化模型曲面-球接觸模型入手，分析了靜態(tài)條件下曲面與滾道的接觸應(yīng)力及接觸變形。有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相吻合，說明分析中相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，網(wǎng)格的劃分，以及邊界條件的施加是合理和正確的，從而為復(fù)雜工況下的軸承分析奠定了基礎(chǔ)。 借鑒靜力學(xué)分析的經(jīng)驗(yàn)，本文還探索了ABAQUS實(shí)現(xiàn)多體接觸問題旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法、摩擦的定義及重力載荷的施加方式。

3、 綜合上述方法以混合陶瓷深溝球軸承為研究對(duì)象，對(duì)運(yùn)動(dòng)條件下混合陶瓷球軸承接觸問題進(jìn)行了探索。分析中考慮了滾動(dòng)體與內(nèi)外套圈的摩擦力和滾動(dòng)體的重力因素，成功地實(shí)現(xiàn)了模擬軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)分析。其中對(duì)模型的建立、邊界條件的確定和載荷的施加做了詳細(xì)的說明。仿真實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果與對(duì)實(shí)際情況所做的理論定(量)性分析相符，從而驗(yàn)證了本文中的建模方法以及有限元分析方法(FEA)是正確可行的。這為混合陶瓷球軸承的進(jìn)一步研究分析提供了可行的分析方法并奠定了良好的