纯梦
基于ANSYS的混合陶瓷球轴承接触问题
仿真与分析
郭便'，雷文娟”，魏宏波"，杨强”
（1.宝鸡文理学院机电工程系，陕西宝鸡721016；2.中国一航庆安集团有限公司106所，
陕西西安710077；3.西安黄河机器制造厂，陕西西安710043)
Simulation and Analysis of Contact of Hybird Ceramic Ball Bearing Based on ANSYS
SONn
(1. Department of Mechanical Engineering, Baoji University of Arts and Science, Baoji 721007,China;
2, China Aviation Group I Qingan Group Company Institute 106,Xi'an 710077,China;3., Huanghe Machinery
Manufactory of Xi'an,Xi'an 710043,China)
摘要：运用ANSYS软件，以B7005C混合陶瓷球轴承为样本，进行实体建模、网格划分、接触对设置，然后进行后处理分析，根据轴承实际工况仿真得出了内外圈的接触应力与接触变形。仿真分析结果和经典的赫兹解进行对比后，表明运用ANSYS仿真轴承的接触间题是比较理想的。
关键调：混合瓷球轴承；有限元；接触应力；接触变形
中图分类号：TH133.3 文献标识码：A
文章编号：1001-2257(2011)08=0020=04
Abstract: This thesis which takes B7005C hy-brid ceramic ball bearing for example draws inner and outer contact stress and contact deformation and compares the results with Hertz solution by modeling,meshing, and setting contact pairs in ANSYS, Comparing the results of simulation anal-ysis and Hertz theory,it shows that the use of AN. SYS in bearing simulation is ideal,
Key words: hybrid ceramic ball bearing+ finite
element;contact stress;contact deformation 0引言
接触间题特点是某些边界条件不是在计算开始给出，而是计算的结果，两接触体间的接触面积和压收稿日期：20110419
·20.
力分布随外载荷的变化而变化，接触体的变形和接触边界的摩擦作用使得部分边界条件随加载过程而变，且不可恢复1)。并且接触问题常常存在着复杂的工况和边界条件，接触问题的求解一般是比较困难的。目前有2种解法：解析法和数值法，接触间题的解析解法是直接通过经典魅慈接触理论对接触间题进行求解，不能准确地表现应力集中现象，故而在使用上有很大的局限性，不适用于工程应用。接触问题的数值法是工程上求解常用的方法，主要有有限元法、有限差分法和边界单元法等，其中有限元法是在工程上应用最为广泛的一种方法(2)。以有限元法为核心的计算机辅助工程(CAE)技术的快速发展，为求解工程中的复杂接触问题提供了有力的手段3，ANSYS在轴承接触仿真方面的应用为设计人员开阔了新的天地。
1
弹性接触问题基本方程
设。为接触应力：Z为两弹性接触体的初始间
距，在接触载荷Q作用下，产生的接触区域为A，此时接触应力应满足以下方程(平衡方程）：
o(,y)drdy Q
(1)
设E，Es分别为两弹性体的杨氏模量；m;，ms 分别为两弹性体的泊松比。则变形协调方程为：
o(r',y')dr'dy
J+(
=8-2(,) 4=lmi+1二m E+E
(2)(3)
《机械与电子>2011(8）