全陶瓷轴承动力学特性分析与应用研究.pdf

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1、第4期组合机床与自动化加工技术No．42016年4月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueApr．2016文章编号：1001—2265(2016)04—0051—05DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2016．04．014全陶瓷轴承动力学特性分析与应用研究木吴玉厚，朱玉生，李颂华(沈阳建筑大学机械工程学院，沈阳110168)摘要：在10000r／min的高速状态下，考虑了滚动体与套圈滚道的结构弹性变形与动态接触关系，求解角接触陶瓷球轴承接触应力和变形，分析动力稳定性。采用有限元计算方法对

2、高速陶瓷球轴承进行接触分析，对该轴承接触表面应力与变形的计算和仿真运动分析，绘制等效云图并将该轴承应用于高速主轴性能测试。基于ANSYS接触理论得出滚动接触体之间的相对滑动现象及其滚动体与套圈滚道相对运动关系，结果与已有的轴承运动的理论和实际情况相吻合。通过有限元计算模型表明对轴承的应力分布和动态响应是可行的，可以看出ANSYS对轴承的滚动接触理论分析有一定的指导意义，为进一步研究轴承动力学特性提供了更可靠的依据。关键词：角接触全陶瓷球轴承；ANSYS；动力学分析；性能测试中图分类号：TH166；TG659文献标识码：ATheDynamicsAnalysisandAp

3、plicationofFull-ceramicBearingsWUYu—hou，ZHUYu—sheng，LISong-hua(SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，China)Abstract：Underthehighspeed10000rev／min，considingthestructureflexibledeformationandthedynamiccontactrelationshipbetweentherollingelementsandtheferru

4、leraceway，Solvingangularcontactceramicballbearingscontactstressanddeformation，dynamicstabilityanalysis．Contactanalysisofhighspeedangu—larcontactceramicballbearingsbythefiniteelementmodel，uponingcontactsurfacestressanddeformationcalculationandsimulationmotionanalysisontheall—ceramicbeari

5、ng，drawtheequivalentcloudmapandthebearingwillbeusedinthehigh—speedspindleforperformancetesting．ObtainingrelativeslippagebetweentherollingcontactelementandtherelativemotionbetweenrollingelementandracewayringsbasedonAN—SYScontacttheory，theresultstobeconsistentwithpre-existingbearingmoveme

6、nttheoreticalandpracticalsituation．Showthatthestressdistributionandthedynamicresponsesinbearingbyfiniteelementmodelisfeasible，itcanbeseenANSYShasacertainsignificanceonbearingrollingcontacttheory，providingamoreraliablebasisforfurtherstudybearingdynamicsanalysisandfatiguelifeofthebearing．

7、Keywords：angularcontactallceramicballbearings；ANSYS；dynamicanalysis；performancetest基于滚动接触理论，运用有限元法对轴承的运动状态进0引言行分析研究，探索轴承基本的运动规律，可以为内圈的由于现代科学技术和工业生产的发展，传统轴承单移动、接触应力、接触角变化、离心力与陀螺力矩大小、靠改善轴承结构或润滑条件已经无法满足需求，对轴承旋滚比和刚度变化等研究提供依据4。。性能的要求也越来越苛刻，轴承对发展现代高端设备的对轴承动力学特性分析与研究，相关学者进行了重要性越来越突出。因