保持架
關注創建者：cliff_shi 創建時間：2021-01-18
保持架的視頻教程
Abaqus軸承-深溝球軸承動力學模擬-含保持架
講解了基于Abaqus的含保持架時的深溝球軸承動力學仿真方法。具體為：固定軸承外圈，內圈帶動滾子及保持架轉動。采用動力學隱式分析步求解。
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保持架的實例教程
項目背景
滾針—保持架組件廣泛應用于軸和座孔可作為滾道的場合，是一種獨立的滾動元件，如圖1所示。在可用空間較小的應用中，滾針和保持架組件提供了緊湊的解決方案，由于滾子數量眾多，滾針和保持架組件具有較高的承載能力。另外，由于其數量較多的小直徑滾子，滾針及保持架組件具有高剛度。
在實際應用中，由于潤滑污染、振動磨損、載荷不足等原因，容易誘發保持架裂紋萌生、擴展，甚至失效。本文利用LS-DYNA 顯式求解器對滾針—保持架局部模型進行數值分析，為保持架的失效分析提供參考。
圖1 滾針和保持架組件實物圖
2. 模型建立
取SKF38×46×32為研究對象，滾針和保持架分別建模。如圖2所示為整體滾針—保持架組件的三維結構圖示，共22個滾針和一個保持架。
圖2 SKF 38×46×32三維圖
對析滾針與保持架組件進行整體建模，如圖3所示，保持架材料為MAT1彈性材料，滾針為MAT20剛體。對滾針施加一定速度，進行沖擊碰撞，獲得保持架的應力分布。
圖3 保持架有限元建模
如圖4所示為整體滾針—保持架組件中提取出的局部模型用于數值分析，網格采用solid單元，保持架簡化模型共1464個網格單元，滾針共2436個單元。滾針與保持架之間的接觸為surface to surface，忽略他們之間的摩擦行為。另外，約束保持架兩端面，如圖4右圖所示。
圖4 滾針—保持架局部視圖和簡化模型及邊界條件
3. 結果及分析
下圖顯示了滾針10m/s沖擊碰撞保持架的動態變形過程。
展開 滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。針對這一問題，本案例建立了3D保持架橫梁有限元模型，仿真分析了保持架橫梁在連續沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴展過程，結果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴展，結果為滾子軸承保持架結構設計提供了有益指導。
一、問題描述
滾子軸承在運行過程中，滾動體在載荷區推動保持架轉動，而保持架在非承載區推動滾動體轉動，滾動體與保持架之間的載荷具有作用時間短，載荷幅值大的沖擊特征，而滾動體與保持架的打滑加劇了兩者之間的沖擊程度，容易導致保持架橫梁在端部萌生裂紋與擴展而發生斷裂，影響滾子軸承的服役性能和壽命。如圖1所示，滾動體與保持架在區域A和B發生接觸，載荷分布面積較小，沖擊幅值較大，應力容易在區域A、B、C和D區域集中分布，導致該區域內裂紋萌生，在滾動體的反復沖擊作用下，裂紋擴展直至保持架橫梁斷裂。
圖1 保持架應力集中區域A、B、C和D
二、有限元建模
擴展有限元法(extended finite element method,XFEM)是1999年提出的一種求解不連續力學問題的數值方法, 它繼承了常規有限元法(CFEM)的所有優點, 在模擬界面、裂紋生長、復雜流體等不連續問題時特別有效, 短短幾年間得到了快速發展與應用.
展開 滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。針對這一問題，本案例建立了3D保持架橫梁有限元模型，仿真分析了保持架橫梁在連續沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴展過程，結果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴展，結果為滾子軸承保持架結構設計提供了有益指導。
一
問題描述
滾子軸承在運行過程中，滾動體在載荷區推動保持架轉動，而保持架在非承載區推動滾動體轉動，滾動體與保持架之間的載荷具有作用時間短，載荷幅值大的沖擊特征，而滾動體與保持架的打滑加劇了兩者之間的沖擊程度，容易導致保持架橫梁在端部萌生裂紋與擴展而發生斷裂，影響滾子軸承的服役性能和壽命。如圖1所示，滾動體與保持架在區域A和B發生接觸，載荷分布面積較小，沖擊幅值較大，應力容易在區域A、B、C和D區域集中分布，導致該區域內裂紋萌生，在滾動體的反復沖擊作用下，裂紋擴展直至保持架橫梁斷裂。
圖1 保持架應力集中區域A、B、C和D
二
有限元建模
擴展有限元法(extended finite element method,XFEM)是1999年提出的一種求解不連續力學問題的數值方法, 它繼承了常規有限元法(CFEM)的所有優點, 在模擬界面、裂紋生長、復雜流體等不連續問題時特別有效, 短短幾年間得到了快速發展與應用.
展開 基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴展仿真分析
Cliff_Shi 重慶大學 400044
1. 摘要
滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。針對這一問題，建立了3D保持架橫梁有限元模型，仿真分析了保持架橫梁在連續沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴展過程，結果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴展，結果為滾子軸承保持架結構設計提供了有益指導。
2. 問題/任務描述
滾子軸承在運行過程中，滾動體在載荷區推動保持架轉動，而保持架在非承載區推動滾動體轉動，滾動體與保持架之間的載荷具有作用時間短，載荷幅值大的沖擊特征，而滾動體與保持架的打滑加劇了兩者之間的沖擊程度，容易導致保持架橫梁在端部萌生裂紋與擴展而發生斷裂，影響滾子軸承的服役性能和壽命。如圖1所示，滾動體與保持架在區域A和B發生接觸，載荷分布面積較小，沖擊幅值較大，應力容易在區域A、B、C和D區域集中分布，導致該區域內裂紋萌生，在滾動體的反復沖擊作用下，裂紋擴展直至保持架橫梁斷裂。具體參考《滾針軸承滾針—保持架沖擊碰撞特征仿真分析》一文[1]。
圖1 保持架應力集中區域A、B、C和D
3. 仿真計算采用的設備基本情況（CPU、內存等）
Intel(R) Core(TM) i7-8565U CPU @ 1.80GHz 1.99 GHz
8.00 GB (7.88 GB 可用)
Abaqus 6.14
4.
展開 針對航空發動機主軸率軸承的結構特點、建立了高速球軸承率／傈特槊碰撞的力學模型．并時球與保持架的沖 擊特性進行了研究。結果表明，球觫持架沖擊戢荷受多種因素的影響，并體現為碰撞速度，沖擊栽荷與速度成正比：硅 撞彈性變形對于緩解沖擊具有重要作用
高速球軸承球／保持架碰撞模型與沖擊特性研究.pdf
保持架的相關專題、標簽、搜索
保持架的最新內容
軸承安裝到軸承座中之后，安裝淬火傳動軸時，請對準中心慢慢導入，避免粗暴碰擊鋼球，導致滾珠脫落或保持架變形。
2)直線軸承在結構只適合直線運動，如遇強行旋轉運動，會導致軸承損壞。
3)封閉調整型和開口型，用螺釘壓緊調整間隙，不要使預壓過大。
關于導向軸支座的常見問題 (FAQ)
1、 在鎖緊導向軸時，鎖緊螺絲為何老是滑牙?
產品特點：
1)直線軸承主要由軸承外圈，保持架，鋼球和密封圈組成。
2)直線軸承與淬火直線軸組合使用，做無限直線運動，負荷滾珠與傳動軸是點接觸，故使用載荷小，鋼球以極小的摩擦阻力轉動，從而獲得高精度的平穩運動。
周五） 09:00-14:00
參展范圍：
軸承制品展區：
標準軸承、專用軸承、特殊軸承、汽車軸承、直線軸承等；
軸承設備展區：
數控機床及車床、磨具磨料、磨削及超精研機、鍛壓機械、熱處理與表面處理設備、檢驗、測量和試驗設備、智能制造及柔性軸承生產線、其它輔助設備等；
軸承零件展區：
保持架
ANSYS Workbench仿真源文件
2025R1版本
<p>今天學習的案例是是Workbench軸承系統瞬態動力學評估，該案例的難點是第一點是<strong>滾子與內外支架、保持架會有3組接觸</strong>，第二個是<strong>同樣的面和不同面產生接觸的生效判定每時每刻不一樣</strong>。</p><p>本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
輪廓儀在軸承應用非常廣泛，除了測量滾子素線和凸度外，還可以測量滾子粗糙度以及內外圈保持架相關尺寸和粗糙度，是軸承行業十分重要的量測儀器！
軸承的基本結構包括內圈、外圈、滾動體和保持架。內圈通常與軸配合，外圈支撐滾動體，保持架用于分離滾動體，減少摩擦，均勻分布載荷。軸承也廣泛應用于各種機械設備中，如汽車、飛機、發動機、家用電器等。
當我們進行Adams建模時，通常需要將軸承的模型通過3D制圖軟件進行搭建，在導入Adams中與其它部件進行連接。
滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。
滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。
同時也不能排除在特殊工況下與保持架之間的碰撞可能。
一般會給電機工程師一個建議，軸肩高度應該略低于軸承內圈的外圓高度。或者，電機工程師可以參考具密封件軸承的軸肩高度最大值與軸承內圈外圓高度之差來參考這個軸肩高度的最大值。
