基于ANSYS的推力球軸承優(yōu)化設計.pdf

1、為了對軸承進行優(yōu)化設計，找出軸承失效原因，本文以對推力球軸承進行接觸分析作為最主要的切入點。推力球軸承工作時，主要承受軸向載荷，而且通常是多個鋼球共同承受載荷，屬于多體接觸問題，接觸情況相對來講比較復雜。采用有限元軟件進行接觸模擬分析，既可以大大減少理論計算的工作量，還可以直觀地顯示出推力球軸承的接觸應力分布和變形情況。 本文主要包括兩大部分： 在推力球軸承保持架的沖壓成形模擬中，首先應用ANSYS Multiphysi

2、cs/LS-DYNA模塊，對推力球軸承保持架的加載成形過程進行了數(shù)值模擬；然后基于推力球軸承保持架的加載成形模擬，利用ANSYS的顯式--隱式連續(xù)求解功能，應用ANSYS Multiphysics/LS-DYNA模塊，對保持架的卸載回彈過程進行了數(shù)值模擬。通過模擬此過程，考察了保持架制造工藝對其性能的影響，得到了沖壓后保持架的幾何形狀，為推力球軸承鋼球與保持架之間的接觸分析做好了必要的準備工作。 在推力球軸承的接觸分析模擬中，首

3、先采用赫茲接觸理論對兩種型號的推力球軸承B50552及其改進型號X6686進行了理論計算，以接觸應力為標準，從理論上驗證了后者優(yōu)于前者；并將理論結果與ANSYS的模擬結果進行對比，驗證了有限元模擬的正確性。然后，對比分析多種不同的接觸情況，重點對推力球軸承鋼球與套圈滾道之間的接觸以及鋼球與保持架之間的接觸進行了初步研究。通過此模擬，對推力球軸承的接觸問題有了進一步的認識，為推力球軸承的優(yōu)化設計打下了基礎。 本文基于赫茲接觸理論，