滾子軸承
關(guān)注創(chuàng)建者：CAEer吳皓 創(chuàng)建時(shí)間：2023-09-06
滾子軸承的視頻教程
雙列圓錐滾子軸承，軸箱軸承顯式動(dòng)力學(xué)分析
完整教程系列更新—基于高速列車轉(zhuǎn)向架總體模型，分析雙列圓錐滾子軸承健康、故障狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；分析軸箱+軸承系統(tǒng)下信號輸出，分析輪對+軸箱+軸承系統(tǒng)下響應(yīng)結(jié)果。軸承顯式動(dòng)力學(xué)分析，ls-dyna;ls-prepost;hypermesh。
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考慮滾道修行的圓錐滾子軸承強(qiáng)度分析
圓錐滾子軸承的強(qiáng)度分析案例 特點(diǎn)： （1）模型結(jié)合實(shí)際情況，考慮了油溝、滾道修行、滾子大端圓弧； （2）一步一步操作，手把手教會(huì)； （3）接觸設(shè)置高級設(shè)置，解決模型干涉問題； （4）提供inp文件；
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圓錐滾子軸承顯式動(dòng)力學(xué)分析
本教程以圓錐滾子為研究對象，SOLIDWORKS+HYPERMESH+WORKBENCH_LS-DYNA+LS-PREPOST聯(lián)合仿真。模擬實(shí)際工況載荷轉(zhuǎn)速。 三維模型可從附件下載。梳理了從幾何模型—導(dǎo)入Hypermesh進(jìn)行網(wǎng)格劃分—導(dǎo)入workbench_ls-dyna進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)置—輸出K文件—在LSPP里面進(jìn)行簡單的調(diào)整檢查—提交計(jì)算。
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滾子軸承的實(shí)例教程
1 引言
對于力學(xué)性能分析是滾動(dòng)軸承分析的基本內(nèi)容，其首要的問題是其接觸應(yīng)力和變形的計(jì)算，滾子軸承也不例外。在靜負(fù)荷作用下，圓柱滾子軸承套圈滾道與滾動(dòng)體的接觸面將擴(kuò)展為一矩形面，而圓錐滾子軸承由于內(nèi)外接觸角不同的緣故，受載后滾道-滾動(dòng)體之間的接觸面將擴(kuò)展為一梯形面。對圓柱滾子軸承靜態(tài)接觸特性分析考慮空心度、凸度、滾子的偏斜等因素的研究比較全面，而對于圓錐滾子軸承這些方面的研究相對較少，因此本文將重點(diǎn)分析超零臨速球磨機(jī)主軸承－32216圓錐滾子軸承在靜載荷作用下的接觸應(yīng)力和變形等接觸特性，以剖析旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的滾子軸承基本力學(xué)性能，為動(dòng)力學(xué)性能的分析提供對比與參照。
2 圓錐滾子軸承的結(jié)構(gòu)尺寸、受力分析與負(fù)荷分布
單列圓錐滾子軸承一般由內(nèi)外套圈、滾動(dòng)體、保持架組成。其內(nèi)圈和一組錐形滾子包羅成為一個(gè)內(nèi)圈組件，能夠同時(shí)承受軸向和徑向載荷的聯(lián)合作用，忽略筐形保持架，常用來對其進(jìn)行靜態(tài)力學(xué)性能分析時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖1所示：
圖1 圓錐滾子軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
滾動(dòng)軸承承受的負(fù)荷是通過滾動(dòng)體由一個(gè)套圈傳遞到另外一個(gè)套圈，反之亦然。在圓錐滾子軸承中，作為滾動(dòng)體的圓錐滾子會(huì)受到內(nèi)外滾道以及起引導(dǎo)作用大擋邊所施加的三個(gè)接觸力的作用，即滾子-套圈滾道、滾子-內(nèi)圈擋邊載荷。具體受力情況如圖2所示，軸承負(fù)荷分布圖如圖3：
圖2 單個(gè)圓錐滾子受力圖 圖3 軸承負(fù)荷分布圖
3 基于ANSYS的單滾子軸承接觸特性分析
取一個(gè)滾子1/2對稱模型，即單滾子-套圈三維模型作為研究對象。在靜力學(xué)分析中，不對保持架建模，但考慮其對滾動(dòng)體的約束作用。忽略軸承結(jié)構(gòu)中的倒圓倒角等次要因素以減少計(jì)算機(jī)的運(yùn)行時(shí)間提高效率。
展開 四、圓錐滾子軸承的安裝方式
1、推力圓錐滾子軸承的安裝方法
推力圓柱滾子軸承和推力滾針軸承適用于轉(zhuǎn)速低的場合，推力圓錐滾子軸承轉(zhuǎn)速稍平面推力軸承在裝配體中主要承受軸向載荷，其應(yīng)用廣泛。雖然推力軸承安裝操作。
2、齒輪與圓錐滾子軸承是怎樣裝配的？
齒輪設(shè)計(jì)時(shí)要有軸向定位臺階，將軸承外環(huán)靠死，內(nèi)環(huán)外側(cè)再用鎖緊螺母鎖死，根據(jù)應(yīng)用條件設(shè)置鎖死的預(yù)緊力。
3、圓錐滾子軸承如何安裝及調(diào)節(jié)游隙？
一般選用圓錐滾子軸承，面對面和背靠背都可以，游隙大小要根據(jù)你選擇的軸承大小和機(jī)構(gòu)要求的傳動(dòng)精度選定游隙組別確定！至于調(diào)整方法可以用壓緊回松的辦法實(shí)現(xiàn)。瀏覽米思米官網(wǎng)https://www.misumi.com.cn/學(xué)習(xí)更多軸承知識
展開 基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴(kuò)展仿真分析
Cliff_Shi 重慶大學(xué) 400044
1. 摘要
滾子軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)在滾動(dòng)體與保持架之間產(chǎn)生較大的沖擊載荷，導(dǎo)致應(yīng)力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發(fā)保持架裂紋的萌生與擴(kuò)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(xù)沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴(kuò)展過程，結(jié)果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴(kuò)展，結(jié)果為滾子軸承保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有益指導(dǎo)。
2. 問題/任務(wù)描述
滾子軸承在運(yùn)行過程中，滾動(dòng)體在載荷區(qū)推動(dòng)保持架轉(zhuǎn)動(dòng)，而保持架在非承載區(qū)推動(dòng)滾動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體與保持架之間的載荷具有作用時(shí)間短，載荷幅值大的沖擊特征，而滾動(dòng)體與保持架的打滑加劇了兩者之間的沖擊程度，容易導(dǎo)致保持架橫梁在端部萌生裂紋與擴(kuò)展而發(fā)生斷裂，影響滾子軸承的服役性能和壽命。如圖1所示，滾動(dòng)體與保持架在區(qū)域A和B發(fā)生接觸，載荷分布面積較小，沖擊幅值較大，應(yīng)力容易在區(qū)域A、B、C和D區(qū)域集中分布，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)裂紋萌生，在滾動(dòng)體的反復(fù)沖擊作用下，裂紋擴(kuò)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(yīng)力集中區(qū)域A、B、C和D
3. 仿真計(jì)算采用的設(shè)備基本情況（CPU、內(nèi)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 滾子軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)在滾動(dòng)體與保持架之間產(chǎn)生較大的沖擊載荷，導(dǎo)致應(yīng)力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發(fā)保持架裂紋的萌生與擴(kuò)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(xù)沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴(kuò)展過程，結(jié)果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴(kuò)展，結(jié)果為滾子軸承保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有益指導(dǎo)。
一、問題描述
滾子軸承在運(yùn)行過程中，滾動(dòng)體在載荷區(qū)推動(dòng)保持架轉(zhuǎn)動(dòng)，而保持架在非承載區(qū)推動(dòng)滾動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體與保持架之間的載荷具有作用時(shí)間短，載荷幅值大的沖擊特征，而滾動(dòng)體與保持架的打滑加劇了兩者之間的沖擊程度，容易導(dǎo)致保持架橫梁在端部萌生裂紋與擴(kuò)展而發(fā)生斷裂，影響滾子軸承的服役性能和壽命。如圖1所示，滾動(dòng)體與保持架在區(qū)域A和B發(fā)生接觸，載荷分布面積較小，沖擊幅值較大，應(yīng)力容易在區(qū)域A、B、C和D區(qū)域集中分布，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)裂紋萌生，在滾動(dòng)體的反復(fù)沖擊作用下，裂紋擴(kuò)展直至保持架橫梁斷裂。
圖1 保持架應(yīng)力集中區(qū)域A、B、C和D
二、有限元建模
擴(kuò)展有限元法(extended finite element method,XFEM)是1999年提出的一種求解不連續(xù)力學(xué)問題的數(shù)值方法, 它繼承了常規(guī)有限元法(CFEM)的所有優(yōu)點(diǎn), 在模擬界面、裂紋生長、復(fù)雜流體等不連續(xù)問題時(shí)特別有效, 短短幾年間得到了快速發(fā)展與應(yīng)用.
展開 背景
軸承是支撐制造業(yè)發(fā)展必不可少的“關(guān)節(jié)”，是制造業(yè)中至關(guān)重要的基礎(chǔ)零部件。滾道和滾子作為圓柱滾子軸承關(guān)鍵的基礎(chǔ)元件,其加工精度及一致性對軸承的性能和壽命起著決定性作用。
測量需求
圓柱滾子軸承由軸承滾道與圓柱滾子等部分組成，通過滾子在軸承滾道的運(yùn)動(dòng)完成對應(yīng)工作。
測量需求主要包括：
1、測量軸承滾道錐面直線度與粗糙度；
2、測量圓柱滾子不同位置的凸度、滾子素線、對稱性等。
解決方案
使用SJ5730高精度粗糙度輪廓一體測量儀與配套軟件測量軸承滾道，在行業(yè)內(nèi)創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)“一次測量掃描后，在同一個(gè)界面顯示粗糙度評價(jià)結(jié)果與輪廓分析結(jié)果”。測量圓柱滾子，SJ5730軟件新增滾子分析功能，專門針對軸承滾子凸度等參數(shù)進(jìn)行評價(jià)分析，如下測量示例：
軸承滾道直線度和粗糙度測量與分析
在同個(gè)界面可同時(shí)顯示直線度與粗糙度參數(shù)：
圓柱滾子對數(shù)曲線測量與分析
定制夾具放置滾子掃描
圓柱滾子測量分析結(jié)果：
總結(jié)
SJ5730系列高精度粗糙度輪廓一體測量儀能夠滿足軸承行業(yè)絕大部分測量需求，除了本文提到的圓柱滾子軸承的錐面直線度、粗糙度以及圓柱滾子的凸度分析，也支持其他軸承測量與結(jié)果分析。例如內(nèi)外套圈的密封槽形狀（角度、倒角、槽深、槽寬等）；各種滾子軸承的滾子和套圈母線的凸度、角度、曲線；滾針軸承、圓柱滾子軸承、直線軸承的滾動(dòng)體和套圈的直線度；球軸承溝道與四點(diǎn)接觸軸承溝槽曲率半徑等測量分析。專業(yè)化的軟件設(shè)計(jì)能夠讓用戶輕松使用的同時(shí)獲得精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)，為軸承檢測行業(yè)助力！
SJ5730-100高精度粗糙度輪廓一體測量儀
SJ5730-200高精度粗糙度輪廓一體測量儀
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滾子軸承的最新內(nèi)容
滾珠導(dǎo)軌：速度與精度的平衡
滾珠導(dǎo)軌采用球形滾子軸承，接觸面積相對較小，這使得它的摩擦阻力遠(yuǎn)低于滾柱導(dǎo)軌。
特點(diǎn)： 運(yùn)行速度快，摩擦系數(shù)低，且在精度控制上通常優(yōu)于滾柱導(dǎo)軌。
適用場景： 適合用于對加工精度要求高的輕載環(huán)境，比如3C電子加工設(shè)備、手機(jī)精密零件加工等。
3.
其滑塊內(nèi)部采用圓柱形滾子軸承，與導(dǎo)軌接觸面積較大，能夠有效分散載荷，因此適用于承受較大負(fù)荷的設(shè)備。這種設(shè)計(jì)也帶來較高的剛性，在重載條件下僅產(chǎn)生微量彈性變形，有助于保持運(yùn)動(dòng)精度，延長使用壽命。常見的應(yīng)用場景包括大型機(jī)床、折彎機(jī)、激光焊接機(jī)等對剛性與負(fù)重要求較高的工業(yè)設(shè)備。
滾珠導(dǎo)軌則在運(yùn)動(dòng)速度與精度上表現(xiàn)突出。
[圖片]
輸入?yún)?shù)包括接觸角、內(nèi)外徑、寬度、滾子直徑、滾子長度、滾子數(shù)量等軸承內(nèi)部幾何參數(shù)，輸出結(jié)果則有ISO281額定動(dòng)載荷、接觸應(yīng)力、軸承重量等。基于Romax仿真結(jié)果構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)集，其中訓(xùn)練集樣本數(shù)量為655個(gè)DOE樣本點(diǎn)，驗(yàn)證集樣本數(shù)量為50個(gè)DOE樣本點(diǎn)。
軸承設(shè)計(jì)幾何參數(shù)
ODYSSEE機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測模型精度對比如下圖所示。
滾子軸承一般應(yīng)用在載荷比較大的場合，在滾子軸承工作過程中，滾子承載了傳動(dòng)過程中的載荷，合理設(shè)計(jì)滾子的凸度形狀及凸度值，可以減小邊緣集中應(yīng)力，提高軸承使用壽命。滾子凸度目前一般采用傳統(tǒng)的機(jī)械式檢測方法，精度不高且不能詳細(xì)檢測任意長度位置的凸度值，測量過程復(fù)雜、效率較低。
典型應(yīng)用
3、SJ5730系列——高精度粗糙度輪廓一體測量
SJ5730系列高精度粗糙度輪廓一體測量儀納米級光學(xué)傳感器，可以對零件表面，尤其是大范圍曲面，如圓弧面和球面、異型曲面等進(jìn)行檢測，是大曲面測量（軸承、人工關(guān)節(jié)、精密模具、齒輪、葉片、軸承滾子）領(lǐng)域精細(xì)粗糙度測量的利器。
納米級大量程粗糙度測量，高精度、高穩(wěn)定性、高重復(fù)性特點(diǎn)，是大曲面測量（軸承、人工關(guān)節(jié)、精密模具、齒輪、葉片、軸承滾子）領(lǐng)域精細(xì)粗糙度測量的利器。
通過圖7，發(fā)現(xiàn)最大鑄件最大形變發(fā)生在中部懸臂頂端，位移量0.07 mm，本款磨粉機(jī)使用球面滾子軸承，具有自動(dòng)調(diào)心功能，在沒有影響軸承性能的情況下，可以允許內(nèi)圈和外圈之間具有一定的角度誤差，密封軸承可以允許軸與軸承座之間的角度誤差為小于0.5°，只有在這個(gè)參考值之下，對密封圈功能不會(huì)造成損害。
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3DCS提升之全模塊實(shí)戰(zhàn)演練
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CREO集成版3DCS入門理論與操作
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圓柱滾子
團(tuán)隊(duì)需要研究上部結(jié)構(gòu)與下部支撐的連接，這是由一個(gè)回轉(zhuǎn)支承（帶內(nèi)外圈的滾子軸承）完成的。它的作用不僅是傳遞載荷,而且實(shí)現(xiàn)了上部結(jié)構(gòu)與下部支撐的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的通用化設(shè)計(jì)有助于降低產(chǎn)品成本。使用傳統(tǒng)分析進(jìn)行此項(xiàng)工作需要幾個(gè)月的繁瑣計(jì)算，而使用Adams進(jìn)行真實(shí)載荷工況下的計(jì)算能夠快速驗(yàn)證設(shè)計(jì)，縮短開發(fā)周期。
