第9期 2016年9月
组合机床与自动化加工技术
ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechnique
文章编号：10012265(2016)09010303
DOI:10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2016.09. 029
基于ABAQUS的滚滑轴承动力学分析
卢黎明，曾国文，余云云
（华东交通大学机电工程学院，南昌
330013）
No.9 Sep.2016
摘要：以滚滑轴承为研究对象，运用ABAQUS有限元仿真分析软件，建立了轴承的有限元分析计算模型，并对其弹性接触状态下的动力学问题进行了仿真分析，得到了轴承各零件最大应力的分布及其动态变化规律。结果表明有限元法能够精确的求解滚滑轴承动力学问题，在稳定工况下，滑块与内、外图接触的表面应力最大，内、外图表面的应力次之，固柱滚子表面的应力最小。其中滑块承受了较
大部分的载荷，有效地降低了滚子表面的接触应力，且滑块与滚子之间的协调性良好。关键词：滚滑轴承；动力学分析；有限元法
中图分类号：TH133；TG65
文献标识码：A
Dynamics Analysis ofRolling-slidingCompoundBearingBased onABAQUS
LU Li-ming,ZENG Guo-wen, YU Yun-yun
(College of Mechanical and Electrical Engineering, East China Jiao Tong University, Nanchang 330013, China) Abstract: Taking rolling-sliding compound bearing as a research object, Using finite element analysis soft-ware of ABAQUS, the elastic contacted problem of bearing has carried on simulative analysis. It is obtained that distribution of maximum stress of rolling-sliding compound bearing and its dynamic variational disci-pline, the results show that finite element method can accurately solve dynamic problems of rolling-sliding compound bearing. In a steady condition ,the slider under part load that effectively decrease the contacted stress of roller, and excellent coordination between roller and slider , Obtained conclusions can provide im-portant guidance for design of roll-sliding compound bearing
Key words: rolling-sliding compound bearing;dynamic analysis;FEM
0引言
滚滑轴承是一种由内图、滚子、滑块及外圈组成，兼具滚动轴承和滑动轴承优点的新型轴承，由于该轴承采用了滚子和滑块的联合作用，滑块与内外圈接触面积大且其间的油膜起减振作用，因此该轴承能很好的适应重载和冲击载荷的环境("），非常适用在中速重载工况下工作。在重载冲击环境下，滑块、滚子与内、外圈滚道及滑块与滚子之间存在着剧烈碰撞，容易造成滚滑轴承的失效。国外学者Meeks、Gupta等建立了滚动轴承的动力学分析模型(23)，国内学者对滚动轴承的动力学分析也做了大量有益的研究[44]，然而对滚滑轴承各零件的最大应力分布及其变化规律的研究甚少，并且准确地描述轴承各零件的应力分布规律对滚滑轴承的设计制造具有重要的指导意义。
本文采用ABAQUS软件建立了滚滑轴承的有限元模型，仿真分析了轴承滑块、圆柱滚子和内外圈的弹性接触应力情况及轴承的运动状态，以期得到滑块、圆柱滚子及内、外圈滚道的应力分布情况以及轴承的运
动状态方面的规律。
滚滑轴承的结构 1
滚滑轴承的结构如图1所示。圆柱滚子和滑块间隔分布在内、外圈滚道上。为了避免轴承在静止工况下单个圆柱滚子表面所受的应力太大，因此圆柱滚子和滑块的数量不能过少，但是圆柱滚子过多会导致滑块尺寸减小，将不利于滑块形成动压油膜，因此，圆柱滚子和滑块的数量应根据特定场合和轴承尺寸的不同进行确定。
滑疾
外围滑块案子
内
O 图1滚滑轴承和滑块的结构模型
其中圆柱滚子的主要功能是使滚滑轴承延续滚动轴承的优良特性，比如刚启动时刻摩擦阻力小和高速
收稿日期：2015-09-22
*基金项目：江西省自然科学基金（20142BAB206024）；江西省科技计划项目（20143BBM26064）；江西省教育厅科技项目（GJ14360）
作者简介：卢黎明（1963一），男，江西高安人，华东交通大学敦授，博士，研究方向为轴承及液体润滑控制，（E-mail)engguowen2011@sina.com。万方数据