ISSN1000 3762 CN41 1148/TH
试验与分析》
轴承2017年1期 Bearing 2017, No.1
24 28
D0I:10. 19533/j. issn1000 3762.2017.01. 007
一种新型轮毂轴承外圈结构的萍火有限元分析
李明磊"，邓凯文'，邓四二，康乃正2
(1.河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003；2.浙江兆丰机电股份有限公司，杭州
311232)
摘要：在建立了轮毅轴承外圈率火的温度-组织-应力/应变多场耦合模型的基础上，研究了轮毅轴承外图率火后的等效应力以及变形情况，提出了一种新型轮毅轴承外圈结构。研究结果表明：在释火过程中由于相变会产生很大的组织应力，组织间相互挤压导致轮毅轴承外圈外表面中部等效应力较大，使变形不均勾。因此，在轮毅轴承外圈外表面的中部开一个形槽，减小了等效应力，使径向变形趋于均勾，为机加工余量的确定和后续磨前提供一定的理论基础。
关键词：轮毅轴承；锋火；应力场；变形；数值模拟
中图分类号：TH133.3;TG156.34
文献标志码：A
文章编号：10003762(2017)01002405
FEMAnalysisof aNewTypeHubBearingRingsDuringQuenching
Li Minglei', Deng Kaiwen', Deng Sier', Kang Naizheng
(1. School of Mechatronics Engineering, Henan University of Science and Technology , Luoyang 471003 , China ;
2. Zhejiang Zhaofeng Mechanical and Electronic Co. , Lid. , Hangzhou 311232, China)
Abstract : Based on establishing a temperature organization stress/strain muti field coupling model of the hub bearing outer ring, the equivalent stress and deformation of outer ring after quenching are investigated and a new kind of structure of hub bearing ouler ring is put forward. The research result shows that the large transformation stress is caused by phase change during quenching process, and the equivalent stress in the central section of the hub bearing outer ring is large because of extrusion between tissue, which leads to nonunifom deformation. An arc shaped groove on the middle of the hub bearing outer ring surface is created to decrease the equivalent stress and balance the radial deformation. The certain theoretical basis is provided for the detemination of machining allowance and subsequent Supuus
Key words : hub bearing; quenching;stress field; deformation; numerial simulation
轮毅轴承套圈的率火工艺可以使材料的性能显著提升门，但在淬火过程中伴随着不同程度的残余应力和变形，套圈的尺寸变化不均勾或尺寸的稳定性下降会导致后续的磨前工序中出现加工困难[2-3]。因此,研究减少率火过程产生的残余应力与变形的方法，对于企业指导生产有着重要意义。
国内外众多学者对热处理率火工艺的数值模拟技术开展了广泛的研究。文献[4]推导了轴承钢球的热传导方程，采用Bessel函数给出了热处理过程中钢球瞬态温度分布的解答，对钢球应力分布进行了分析。文献[5]采用ANSYS软件对20CrMoH 直齿轮进行2种介质下表面淬火过程的有限元模拟，得到了率火过程中的温度场、热应力与热变形
收稿日期：2016-04-07；修回日期：2016-07-18 万方数据
等结果。文献[6]利用DEFORM软件模拟了渗碳淬火工艺对轮齿残余应力分布和变形量的影响，并研究了不同率火温度对轮齿残余应力、变形及抗疲劳性能的影响规律。文献[7]利用有限元分析方法模拟了2A02合金叶片锻件经淬火处理后残余应力的分布，并选用模压冷变形处理消减残余应力。文献[8]将相变塑性引进计算模型,研究了不同材料的圆柱形试样在率火过程中残余应力的分布，并与试验测定的应力分布进行了对比。目前大多数研究集中在对试样进行热处理仿真，而根据热处理仿真结果对试样结构进行改进的研究很少。
利用DEFORM有限元仿真软件对某型号轮毅
轴承外圈的率火过程进行仿真，研究不同结构参数下轮毅轴承外圈的应力/应变场，提出一种新型轮毅轴承外圈的结构。