ISSN10003762 CN41 1148/TH
轴承2016年9期 Bearing 2016 , No. 9
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基于有限元法的薄壁角接触球轴承接触特性分析
张阳阳'，邱明，王东峰，丁文峰"，牛振华
（1.河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003；2.洛阳轴研科技股份有限公司，河南洛阳471039）摘要：滚动轴承经典理论都是以刚性套圈假设为前提，计算时不考虑套圖变形，但用于分析柔性套圈支承的薄壁轴承时，误差较大。基于ABAQUS建立薄壁角接触球轴承ZR76/82C的三维模型，分析了在柔性约束下套圈的变形情况及壁厚对套圈变形的影响，并与刚性约束的情况进行对比，结果表明：柔性约束下套圈将不再保持几何圆，与刚性约束下的轴向位移计算值相差较大；壁厚对于套圈的变形影响很大，壁厚较小的情况下不可怎略套圈的变形影响。
关键词：薄壁轴承；角接触球轴承；有限元法：接触特性；壁厚；变形
文章编号：10003762(2016)09002104
中图分类号：TH133.33;TH161*.1
文献标志码：B
Analysis on Contact Characteristics of Thin-WalledAngular
ContactBallBearingsBasedonFiniteElementMethod Zhang Yangyang”,Qiu Ming',Wang Dongfeng",Ding Wenfeng”,Niu Zhenhua
(1. School of Mechatronics Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China;
2. Luoyang Bearing Science & Technology Co. ,Lad. ,Luoyang 471039, China )
Abstract : The classical theory of rolling bearings is all based on rigid rings hypothesis, and the distortion of rings is not taken into account during computing, resulting in relatively big error for analysis of thin walled bearings with flexible supported rings. The 3D model for thin walled angular contact ball bearings ZR76/82C is established based on ABAQUS, The distortion behavior of rings under flexible constraints and the effect of wall thickness on distortion of rings are analyzed, and the situation is compared with rigid constraints, The results show that the rings will no longer keep geometric circle under flexible constraints, and the axial displacement is relatively big compared with calculated value under rigid constraints. The wall thickness has great effect on distortion of rings, and the distortion effect of rings can not be ignored under the condition of small wall thickness
Key words: thin walled bearing; angular contact ball bearing; finite element method; contact characteristic; wall thickness; distortion
薄壁轴承体积小、质量轻，有助于降低装置的体积、质量以及总成本，因而越来越多的用在航空发动机主轴、机器人变速装置上。对于滚动轴承，解析解(1-2]和有限元解[3-6)都是基于刚性套圈假设，解析解中认为套圈不发生弯曲变形，有限元解
收稿日期：2015-12-04；修回日期：2016-03-28
基金项目：国家"八六三"计划（2015AA043004)；河南省高校科技创新团队支持计划项目（13IRTSTHN025）河南省科技创新杰出人才计划（154200510013）
通信作者：邱明（1969一），女，教授，博士生导师，研究方向为轴承设计及性能评价，E-mail：qiuiming69@126.com。
万方数据
中大都将一个套圈外表面完全固定来进行研究，但这种假设不适应在内外圈与相应的轴或壳体间隙配合、空心轴和外圈孤立点支承的情况。
现基于ABAQUS建立薄壁角接触球轴承 ZR76/82C的三维模型，分析在柔性约束下套圈的变形情况及壁厚对套圈变形的影响，并与刚性约
束下的情况进行对比。 1有限元模型 1.1模型建立
轴承的倒角边棱对接触区内的接触应力及接触变形影响很小，可忽略不计。因为薄壁角接触