基于ANSYS Workbench的滚珠轴承的静强度分析.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.072基于ANSYSWorkbench的滚珠轴承的静强度分析薛姣，胡丰收（河南机电职业学院，河南郑州451191）摘要：滚珠轴承是滚动轴承的一种，将球形合金钢珠安装在内钢圈和外钢圈的中间，以滚动方式来降低动力传递过程中的摩擦力和提高机械动力的传递效率。滚珠轴承不能承受较大的重载荷，在轻工业机械中较常见。对于滚珠轴承的静强度分析尤为重要。关键字：滚珠轴承；ANSYSWorkbench；静强度分析中图分类号：U467.3文献标识码：A文章编号：167

2、1-7988(2017)12-220-03StaticstrengthanalysisofballbearingsbasedonANSYSWorkbenchXueJiao,HuFengshou(Henanelectromechanicalvocationalcollege,HenanZhengzhou451191)Abstract:Theballbearingisakindofrollingbearing,installthesphericalalloysteelball,steelringandtheouter

3、rimsofthemiddle,toscrollwaytoreducethefrictionintheprocessofpowertransfertoandimprovetheefficiencyofmechanicalpowertransmission.Ballbearingscannotwithstandlargeheavyloads,whicharemorecommoninlightindustrialmachinery.Thestaticstrengthanalysisofballbearingsises

4、peciallyimportant.Keywords:ballbearings;ANSYSWorkbench;StaticstrengthanalysisCLCNO.:U467.3DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)12-220-031概述2几何模型的建立和导入现代工业通用机械都配备了相当数量的滚动轴承。一般某滚珠轴承供应商提供三维CAD数据模型导入ANSYS说来，滚动轴承都是机器中最精密的部件。通常情况下，它Workbench，如图1所示：们的公差都保持在机器的其余部件

5、的公差的十分之一。但是，多年的实践经验表明，只有10%以下的轴承能够运行到设计寿命年限。而大约40%的轴承失效是由于润滑引起的故障，30%失效是由于不对中或“卡住”等装配失误，还有20%的失效是由过载使用或制造上缺陷等其它原因所致。本文依据ANSYSWorkbench软件，对某型号的滚珠轴图1导入滚珠轴承数据模型承进行静强度分析。校核是否满足AISI52100的标准。3有限元模型的建立3.1材料属性的赋予按照供应商提供的BOM表，滚珠和环是以高铬钢做成，作者简介：薛姣，就职于河南机电职业学院。221汽车实用技术2

6、017年第12期我们选用ANSYSWorkbench材料库中的高铬钢，网格类型4网格划分选择为实体，如图2所示：采用ANSYSworkbench自动网格划分技术，划分滚珠轴承，如图7所示：图2材料属性的赋予3.2柱坐标系的建立图7滚珠轴承的自动网格划分因为滚珠轴承内环受到轴承力，我们需要建立一个柱坐标系来施加径向的轴承力，如图3所示：5荷载及分析设置5.1荷载旋转铰的加载图3建立柱坐标系3.3contact建立按照模型需求，建立滚珠与保持器、滚珠与内环，滚珠图8旋转铰的加载与外环的摩擦接触，设定好接触参数。如图4

7、所示：轴承力的加载图9轴承力的加载5.2分析设置图4接触的设置3.4固定铰及旋转铰的建立选择外圆环表面与地面做固定铰约束，如图5所示：图10分析设置6分析结果1totaldeformation图5建立固定铰选择内圆环表面建立旋转铰，如图6所示：图11totaldeformation图6建立固定铰2DirectionalDeformation（下转第228页）2017年第12期张利等：基于GT-Power的汽车排气系统噪声优化设计228满足压力损失小于55kPa的前提下，最优方案2能使尾管总[3]汤海娟等.基于GT

8、-Power软件的排气系统噪声分析与改进[J].客噪声和阶次噪声满足设计目标要求，提高整车NVH舒适性。车技术与研究,2015,6:20-23.从而解决了实际工作中遇到的问题。[4]李楚琳等.HyperWorks分析应用实例[M].北京:机械工业出版社,2008.参考文献[5]汤鸿明等.基于GT-Power的消声器声学性能分析计算[J].装备制造技术.2015,11：30