軸承分析的案例
關(guān)于marc中滑動軸承分析模塊
關(guān)于marc中滑動軸承分析模塊，有幾個問題，希望高手能予以解答。
1、marc中滑動軸承分析是否只能是2D的分析，只能通過油膜表面方向來表述空間形狀嗎？
2、marc中滑動軸承的分析是否僅是基于層流假設(shè)的分析？
3、對于軸承表面有多個溝槽的情況，怎么處理？
基于ANSYS WB平臺的滑動軸承分析工具（一）
軸承系數(shù)可以自動無縫傳遞到ANSYS轉(zhuǎn)子動力學(xué)計(jì)算系統(tǒng)，進(jìn)而進(jìn)行考慮軸承系數(shù)的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析。
圖-基于軸承參數(shù)進(jìn)行模態(tài)分析
（3）氣穴的模擬
油膜間隙中會產(chǎn)生氣穴，滑動軸承的油膜氣穴主要來源于空氣穴。Tribo-X采用質(zhì)量守恒算法，在二維雷諾方程中引入充油率，后處理可以提供充油率結(jié)果，用于識別氣穴區(qū)域。
（4）低粘度潤滑液在高轉(zhuǎn)速情況下的湍流效應(yīng)模擬
對于低粘度潤滑液（如水）在高轉(zhuǎn)速情況下，有必要考慮湍流效應(yīng)。考慮湍流通常會提升油膜摩擦力，從而獲得更好的軸承承載能力。
（5）考慮軸承形狀或者位置偏差的滑動軸承計(jì)算
制造或者工作條件都可能產(chǎn)生軸承形狀或位置偏差，進(jìn)而影響油膜厚度和壓力分布。可以基于CAD模型直接定義傾斜軸，也可以基于工作條件定義傾斜軸。
（6）考慮軸承座彈性的滑動軸承分析
經(jīng)典油膜動力學(xué)計(jì)算理論將軸承視為剛性體，使得軸承計(jì)算承載能力比實(shí)際承載能力偏低，對于高負(fù)載滑動軸承尤為明顯。Tribo-X可以基于軸承有限元模型提取軸承柔度矩陣，在考慮線彈性材料行為的基礎(chǔ)上，計(jì)算彈性變形對油膜壓力及油膜間隙等計(jì)算結(jié)果的影響。
（7）考慮混合摩擦狀態(tài)的滑動軸承分析
混合摩擦狀態(tài)是指固體表面摩擦與液體摩擦并存，Tribo-X可以通過定義軸與軸承表面粗糙度同時考慮表面材料的塑性屈服應(yīng)力進(jìn)行混合摩擦分析。
（8）滑動軸承瞬態(tài)分析
計(jì)算隨時間變化載荷作用下的軸承響應(yīng)，比如循環(huán)載荷作用下的瞬態(tài)軸承分析及非循環(huán)載荷作用下的瞬態(tài)軸承分析。
展開 基于Tribo-X inside Ansys剛?cè)嵝曰瑒?em>軸承分析實(shí)例
Tribo-X inside Ansys將Tribo-X求解器集成到Ansys Workbench環(huán)境中，基于ANSYS環(huán)境建模、設(shè)置滑動軸承計(jì)算參數(shù)并驅(qū)動Tribo-X求解器實(shí)現(xiàn)滑動軸承快速計(jì)算，解決了傳統(tǒng)CAE方法難以計(jì)算滑動軸承的困難，可以獲取軸承重要參數(shù)，研究軸承受力狀態(tài)，預(yù)測旋轉(zhuǎn)軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對軸承參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，并可以將軸承計(jì)算與Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)計(jì)算聯(lián)合，精確考慮軸承特性對系統(tǒng)力學(xué)特性（如轉(zhuǎn)子動力學(xué)）的影響。
二、計(jì)算說明
1、計(jì)算條件
軸具有不同轉(zhuǎn)速
軸承載荷為定值
穩(wěn)態(tài)等溫軸承分析
分別對軸承的兩種狀態(tài)進(jìn)行分析（軸承為剛性體和軸承為柔性體）
圖-計(jì)算模型
2、計(jì)算目標(biāo)
3、計(jì)算過程
1）建立分析流程
基于Ansys Workbench項(xiàng)目頁建立滑動軸承分析流程。
2）分析設(shè)置
對于EHD分析，需要先進(jìn)行靜力結(jié)構(gòu)分析，得到軸承剛度數(shù)據(jù)。
3）供油壓力的設(shè)置
定義潤滑油流入?yún)^(qū)域及供油壓力值，
此步驟HD及EHD分析設(shè)定相同。
4）軸承幾何
在結(jié)構(gòu)樹上插入“Bearing Geometry”,并完成相關(guān)設(shè)置。
展開 基于Tribo-X inside ANSYS的瞬態(tài)滑動軸承分析實(shí)例
圖 操作條件菜單
l 定義轉(zhuǎn)速以及滑動軸承的載荷條件
l 分析類型：瞬態(tài)
l 載荷類型：循環(huán)載荷
l 載荷定義：支持常數(shù)或表格定義，此瞬態(tài)分析采用文件輸入的方式定義載荷
圖-操作條件設(shè)置
圖-結(jié)果曲線
7、Tribo-X求解
在結(jié)構(gòu)樹上插入“Tribo-X Solver”,基于給定的軸承分析自動創(chuàng)建輸入文件。
圖-求解
直接點(diǎn)擊求解按鈕，即可完成分析。
8、后處理
l 最大壓力與瞬態(tài)載荷的關(guān)系
l 最小潤滑間隙高度與瞬態(tài)載荷的關(guān)系
l 曲線輸出
三、總結(jié)
1、該產(chǎn)品基于簡化的算法，解決了傳統(tǒng)CAE方法難以計(jì)算油膜軸承的困難；
2、將滑動軸承快速求解器Tribo-X與ANSYS進(jìn)行集成，可基于ANSYS環(huán)境讀入或創(chuàng)建模型進(jìn)行油膜軸承計(jì)算；
3、通過分析研究軸承受力狀態(tài)，獲取軸承重要參數(shù)，如如油膜壓力、油膜間隙、軸承剪力、油膜剛度、油膜阻尼等；
4、考慮軸承表面粗糙度的混合摩擦分析；
5、與ANSYS結(jié)構(gòu)動力學(xué)模塊結(jié)合，無縫傳遞軸承參數(shù)快速精確的進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析；
6、可以與ANSYS優(yōu)化模塊集成實(shí)現(xiàn)滑動軸承參數(shù)敏感性與優(yōu)化分析。
展開 
Ansys Mechanical | SKF開發(fā)自動化應(yīng)用程序大幅簡化軸承仿真分析
因此，SKF Bearing具有許多優(yōu)勢，包括：
簡化軸承分析和仿真，并使其易于使用
可訪問超過10,000種軸承型號，其中包含所有常見的軸承類型
基于云的在線工具可確保提供最新的軸承數(shù)據(jù)，包括宏觀和微觀幾何結(jié)構(gòu)，這有助于表示最準(zhǔn)確的軸承剛度
為了進(jìn)一步提高精度，SKF Bearing應(yīng)用采用了兩種建模方法：
主要用于靜態(tài)分析的非線性剛度模型，其中可以檢索最終的軸承載荷
主要用于動態(tài)分析（如諧波振動頻率分析）的恒定剛度模型
此外，您可以選擇軸承表面并輸入您想在模型中使用的軸承的坐標(biāo)系。更方便的是，可以使用SKF在線計(jì)算工具SKF Bearing Select來查找最適合您項(xiàng)目的軸承列表。此外，還可以輸入獨(dú)特的參數(shù)，如間隙和速度。
利用SKF軸承應(yīng)用程序和Ansys Mechanical在力矩中快速生成的軸承仿真結(jié)果
展開 球軸承網(wǎng)格劃分教程
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展開 AxSTREAM軸承分析模塊短視頻介紹
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Ansys Mechanical | SKF開發(fā)自動化應(yīng)用程序大幅簡化軸承仿真分析
因此，SKF Bearing具有許多優(yōu)勢，包括：
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可訪問超過10,000種軸承型號，其中包含所有常見的軸承類型
基于云的在線工具可確保提供最新的軸承數(shù)據(jù)，包括宏觀和微觀幾何結(jié)構(gòu)，這有助于表示最準(zhǔn)確的軸承剛度
為了進(jìn)一步提高精度，SKF Bearing應(yīng)用采用了兩種建模方法：
主要用于靜態(tài)分析的非線性剛度模型，其中可以檢索最終的軸承載荷
主要用于動態(tài)分析（如諧波振動頻率分析）的恒定剛度模型
此外，您可以選擇軸承表面并輸入您想在模型中使用的軸承的坐標(biāo)系。更方便的是，可以使用SKF在線計(jì)算工具SKF Bearing Select來查找最適合您項(xiàng)目的軸承列表。此外，還可以輸入獨(dú)特的參數(shù)，如間隙和速度。
利用SKF軸承應(yīng)用程序和Ansys Mechanical在力矩中快速生成的軸承仿真結(jié)果
利用Ansys Mechanical中的SKF Bearing大顯身手
軸承剛度會對機(jī)器和系統(tǒng)行為產(chǎn)生重大影響。利用SKF Bearing，可通過易于使用的向?qū)лp松創(chuàng)建滾動軸承模型，準(zhǔn)確顯示軸承剛度，并可直接訪問SKF目錄中的10,000多個軸承型號。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | 海克斯康滾動軸承高級仿真分析培訓(xùn)
海克斯康工業(yè)軟件
培訓(xùn)
目的
本次培訓(xùn)旨在幫助軸承相關(guān)技術(shù)人員更好地了解和掌握軸承仿真分析技術(shù)，內(nèi)容將涵蓋業(yè)界用戶最常見、最迫切的技術(shù)需求，確保軸承開發(fā)各個環(huán)節(jié)均有嚴(yán)密的仿真分析驗(yàn)證產(chǎn)品的各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)，提升產(chǎn)品開發(fā)效率及魯棒性。培訓(xùn)將主要從以下幾個方面詳細(xì)講解軸承設(shè)計(jì)開發(fā)過程中的一些必要的仿真分析方法及工程案例（詳細(xì)議程請見文末）。
?軸承仿真分析的基礎(chǔ)知識、基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域和工具軟件等；
?在Romax Spin軟件中建立系統(tǒng)級傳動模型，在完整的系統(tǒng)中求解各軸承在運(yùn)行工況下的載荷、錯位及變形結(jié)果，并基于系統(tǒng)變形依據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)精確計(jì)算軸承的運(yùn)行壽命；
?使用高級非線性軟件Marc進(jìn)行軸承套圈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，考慮密封開槽、過盈配合等因素對套圈強(qiáng)度的影響；
?使用高級多體動力學(xué)軟件Adams進(jìn)行軸承的運(yùn)動學(xué)仿真，分析保持架的質(zhì)心軌跡，以及保持架的變形和應(yīng)力等結(jié)果。
展開 徑向滑動軸承的靜力分析視頻教程
流體動壓徑向滑動軸承是潤滑理論的一個重要應(yīng)用場合。在流體動壓徑向滑動軸承和軸頸之間，存在一定的配合間隙，當(dāng)軸頸在軸承中轉(zhuǎn)動時，相當(dāng)于具有一個曲線形的間隙，因軸頸有一定的轉(zhuǎn)向，此曲線形的間隙在中心連線的一側(cè)形成收斂間隙，在另一側(cè)形成發(fā)散間隙.......
徑向滑動軸承的靜力分析視頻教程1.rar
徑向滑動軸承的靜力分析視頻教程2.rar
徑向滑動軸承的靜力分析視頻教程3.rar
文獻(xiàn)分享 | 使用 ANSYS 進(jìn)行偏置軸承建模、靜態(tài)和動態(tài)分析
偏心軸承為缺乏負(fù)載反轉(zhuǎn)和足夠角速度的有問題的應(yīng)用提供了替代設(shè)計(jì)方法。偏移系數(shù)起著重要作用，被分類為最小游隙與徑向游隙的比率。偏置軸承通常承受載荷，并且由于這些載荷作用在偏置軸承上，壓縮應(yīng)力和彎曲應(yīng)力將產(chǎn)生到偏置軸承中。在設(shè)計(jì)軸承時，分析安全操作的應(yīng)力非常重要。
在此項(xiàng)目中，偏置軸承在 SOLIDWORKS 中建模并導(dǎo)入到 Ansys Workbench 中進(jìn)行靜態(tài)分析和模態(tài)分析。對偏置軸承進(jìn)行靜態(tài)分析，以確定變形和 von-mises 應(yīng)力，并檢查變形和應(yīng)力結(jié)果隨網(wǎng)格從粗到細(xì)變化的變化。執(zhí)行模態(tài)分析以確定偏心軸承的固有頻率和振型。對結(jié)果進(jìn)行分析，并計(jì)算結(jié)構(gòu)鋼、灰口鑄鐵、鋁合金和環(huán)氧 E 玻璃UD（單向）等材料的偏心軸承的前十個固有頻率，以便更好地了解復(fù)合材料對偏心的適用性軸承。
Introduction
1 Introduction介紹
偏置軸承的應(yīng)用常見于高功率和負(fù)載機(jī)械，如汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)、泵和電機(jī)。設(shè)置偏置軸承的目的是提供低摩擦環(huán)境來引導(dǎo)和支撐旋轉(zhuǎn)軸。當(dāng)負(fù)載以偏離固定位置的方式施加時，偏置軸承得到廣泛使用。偏置軸承用于將相對運(yùn)動限制為所需運(yùn)動并減少部件之間的摩擦。
展開 
一文解析徑向滑動軸承分析和設(shè)計(jì)
圖2 DyRoBeS軟件的BePerf模塊的軸承分析類型
BePerf主要包括以下功能特點(diǎn)：
具有極高的計(jì)算速度，可以在短時間內(nèi)分析多個修改方案的要求；
具有多種單位制，不同的單位可以方便轉(zhuǎn)換，無須更改數(shù)模；
軟件支持材料庫自定義，包含常用潤滑油工質(zhì)庫；
軸承設(shè)計(jì)參數(shù)模塊化集成，準(zhǔn)確把握設(shè)置參數(shù)；
具有多種后處理結(jié)果，包括最小油膜厚度、最大油膜壓力、油溫、溫度/壓力分布、功耗等軸承參數(shù)的計(jì)算與分析；
可以輸出軸承剛度與阻尼系數(shù)，直接導(dǎo)入Rotor模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析；
擁有優(yōu)化設(shè)計(jì)功能，可以針對軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況參數(shù)進(jìn)行多工況計(jì)算，方便快速地分析不同參數(shù)對不同結(jié)果的影響，得到最優(yōu)軸承設(shè)計(jì)。
展開 滾動軸承的失效分析及防治方法 附滾動軸承的分析方法萬長森下載
除上述常見的失效形式外，滾動軸承在實(shí)際運(yùn)行中還有很多的失效形式，有待我們進(jìn)一步的分析研究。綜上所述，從軸承常見失效機(jī)理與失效模式可知，盡管滾動軸承是精密而可靠的機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)體，但使用不當(dāng)也會引起早期失效。
一般情況下，如果能正確使用軸承，可使用至疲勞壽命為止。軸承的早期失效多起于主機(jī)配合部位的制造精度、安裝質(zhì)量、使用條件、潤滑效果、外部異物侵入、熱影響及主機(jī)突發(fā)故障等方面的因素。
因此，正確合理地使用軸承是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，在軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造和裝機(jī)過程中，針對產(chǎn)生早期失效的環(huán)節(jié)，采取相應(yīng)的措施，可有效地提高軸承及主機(jī)的使用壽命。
下載地址：滾動軸承的分析方法萬長森
展開 軸承底座的靜力學(xué)強(qiáng)度分析案例 | SupreStat公測招募中
為幫助讀者更好地理解和應(yīng)用SupreStat靜力學(xué)功能模塊，我們將陸續(xù)推出實(shí)際工程案例分析系列。本文是系列第一期，將以軸承座強(qiáng)度分析為例，展示完整的分析流程和方法。后續(xù)我們會分享更多不同類型的工程案例，敬請關(guān)注！
前言
軸承座作為機(jī)械行業(yè)的關(guān)鍵支撐部件，需承受徑向力和軸向沖擊，在交變應(yīng)力下易產(chǎn)生磨損和偏心振動等問題，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響使用壽命。一個可靠的軸承座對于減輕軸的偏心振動，保證機(jī)械設(shè)備的作業(yè)具有重要作用。
傳統(tǒng)解析法在計(jì)算其承載性能時誤差較大，而有限元法可有效模擬復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)格劃分實(shí)現(xiàn)精確計(jì)算。目前，基于自適應(yīng)網(wǎng)格的軸承座分析研究較少，本文將基于SupreStat靜力學(xué)功能模塊，進(jìn)行軸承座的強(qiáng)度分析研究。
模型建立
軸承座的零部件由底板、支承板、圓筒、軸瓦等組成，根據(jù)軸承座的尺寸在SolidWork中將其建模。軸承座的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖1所示。
圖 1 幾何尺寸
由于軸承座結(jié)構(gòu)與載荷均為上下、左右對稱，僅需建立軸承座座體半側(cè)模型即可。這種簡化不僅減少計(jì)算時間和硬件需求，還便于設(shè)置符合結(jié)構(gòu)實(shí)際變形情況的邊界條件。基于結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后的半側(cè)模型如圖2-3所示。
圖 2 半側(cè)模型
圖 3 半側(cè)模型
網(wǎng)格劃分
采用SupreStat自適應(yīng)網(wǎng)格系統(tǒng)進(jìn)行劃分，在保證網(wǎng)格精度前提下，可大幅降低總體網(wǎng)格規(guī)模，提高計(jì)算效率。
設(shè)置全局網(wǎng)格尺寸為3.0mm，網(wǎng)格光順5次，設(shè)置局部面加密，尺寸控制為0.3mm范圍，如圖4所示；尺寸控制為1.5mm范圍，如圖5所示。
展開 結(jié)構(gòu)分析中軸承的處理
作為連接運(yùn)動部件和靜止部件的軸承，在結(jié)構(gòu)分析中該如何處理是很難回避的問題。軸承本身的選型及校核，我想SKF、NSK的應(yīng)用工程師對他們的產(chǎn)品更了解，這方面的數(shù)據(jù)積累也更多，所以軸承不是我們分析結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)。重點(diǎn)是如何處理軸承的連接關(guān)系，以便對關(guān)心的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。
可能讓大家失望的是，在這里聊的不是類似Ansys里的combin14、combin214單元。重點(diǎn)不在軸承上，也不考慮隨轉(zhuǎn)速變剛性變阻尼之類的。
軸承的連接關(guān)系處理，用的最順手的還是workbench里的Bush Joint.當(dāng)然，也許是我用的頻繁的緣故，大家采用的什么方式更簡便的，可以交流下。
以一根簡單的階梯軸分析為例。
從圖中可以看出，負(fù)載扭矩為8.75e5N.mm，同時還存在著40000N的載荷，對驅(qū)動端限制了軸向旋轉(zhuǎn)。需要說明的是，這不是一個真實(shí)的載荷工況，數(shù)據(jù)是隨意輸入的。
顯然，這樣的分析方式已經(jīng)忽略了一些不想關(guān)注的細(xì)節(jié)了，如輸入端的鍵槽（考慮到該處鍵槽只是單純傳遞扭矩，根據(jù)機(jī)械手冊相應(yīng)的軸選合適的鍵與鍵槽尺寸，設(shè)計(jì)工程師在這方面還是很靠譜的）。當(dāng)然其實(shí)在負(fù)載端，省略的可能存在的鍵連接的鍵槽在真實(shí)分析中是值得考慮的。
在兩軸承位置分別定義Bush Joint，通常軸承的徑向剛度值對結(jié)果影響不大，但對于長軸，同時對軸的剛性有要求的，這時候只能跟軸承供應(yīng)商溝通了。
通常一對軸承，一端是固定端，另一端是浮動端。在固定端的Bush Joint的軸向剛度定義個大值，以抑制整個模型的Z向剛性位移。
從整個軸的等效應(yīng)力云圖上看，軸頸處的應(yīng)力值最大，該處受彎扭矩復(fù)合應(yīng)力，同時存在應(yīng)力集中。同時考慮到彎矩產(chǎn)生的正應(yīng)力在主軸工作過程中是交變應(yīng)力，作為潛在的疲勞風(fēng)險(xiǎn)源，結(jié)合材料力學(xué)性能，值得關(guān)注。
源自CAE技術(shù)交流平臺
展開 