滾動軸承仿真的案例
干貨 | 基于SIMULIA的滾動軸承仿真解決方案
滾動軸承廣泛應用在機械產品傳動系統中。達索系統仿真品牌SIMULIA針對滾動軸承類型產品提供系統的仿真解決方案，對于產品研發過程提供相應的仿真支持手段。
一、滾動軸承的仿真目標
這里介紹的滾動類軸承包括：
· 滾珠軸承（ball bearings）
· 滾柱軸承（roller bearings）
· 滾針軸承（needle bearings）
滾動軸承的結構大致分為：內外圈、保持架與不同數量的滾動體。
典型的滾動軸承仿真目標包括：
1、結構強度：需要考慮工作狀態或者過載工況下的結構強度
2、疲勞壽命：需要考慮承載工作狀態工況下循環加載的產品疲勞耐久；
3、沖擊與振動：需要考慮承受沖擊/動態載荷；4、磨損：軸承類產品的特殊需求。
二、針對滾動軸承的解決方案
1、基礎流程-軸承的常規強度與疲勞耐久性評估
應用軟件：Abaqus+fe-safe
模型中包括：
· 考慮裝配工裝載荷的情況，例如過盈配合或冷縮配合工藝的預制載荷
· 工作載荷在波動/循環加載的情況
主要分析結果包括：
· 結構應力分布以及高應力集中區域（hotspots）
· 內外圈滾道和滾子上的接觸壓力分布
· 疲勞壽命、安全系數
2、軸承模型的簡化
常規的軸承三維模型，可以很好地分析模型受力、接觸情況，但是建模成本、計算成本較高。
▲ 三維軸承模型
1）二維簡化模型
應用軟件：Abaqus
采用二維模型對軸承剛度和強度進行快速驗證，通常在初始設計階段用于探索和評估設計方案（可考慮結合ISIGHT進行DOE分析）；二維模型中不能考慮承受彎曲或者剪切的分析工況。
展開 學術分享 | 用于定量分析的外圈故障滾動軸承的振動響應機理
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5 實驗驗證
為了更有效地驗證故障外圈滾動軸承仿真模型的準確性，使用6307軸承故障試驗臺在實驗室獲得實驗數據。軸承試驗臺(圖7)有一個三相異步電動機①，它通過一個彈性聯軸器②與裝有轉子④的主軸相連。主軸是由兩個6307軸承支撐；③是正常軸承；⑤是不同單點點蝕故障的軸承。電機轉速1500轉/分，軸承較大直徑D=80 mm，軸承較小直徑d=5 mm，滾動體個數Z=8，接觸角是0。
圖7 軸承試驗臺
軸承故障的寬度分別設定為0.5毫米、2毫米、3.5毫米和5毫米。實驗系統由軸承實驗臺、HG3528A加速度傳感器數據采集器和筆記本電腦組成。進行了實驗并采集了振動信號。在該系統中，采樣頻率為15，360 Hz，采樣點數為8192。實驗信號如圖8所示。
由于噪聲，周期性和沖擊特性不如模擬信號那樣顯著。時域振動信號中的故障周期很難被發現，尤其是當故障尺寸較小時。
如圖8所示，時域信號放大后，在5 mm缺陷振動信號中可以觀察到清晰的雙重沖擊現象。可以觀察到，這些特征類似于圖4(d)中5mm寬缺陷的模擬信號。第一步撞擊對應于滾動體在故障位置點上，第二步撞擊對應于滾動體離開故障位置時的臨界點。當故障較小時，由于噪聲，很難獲得相似的特征。
從圖9中可以觀察到，當軸承故障的寬度較小時，信號表現為清晰的單一沖擊。當缺陷寬度較大時，可以觀察到明顯的雙重撞擊現象。根據所介紹的方法對信號進行定量診斷，并將它們與仿真結果進行比較，如表3所示。從表中可以看出，實驗信號和模擬信號之間的誤差在可接受的范圍內。從而驗證了軸承定量機理分析和定量故障診斷方法的準確性。
展開 設計仿真 | 海克斯康滾動軸承高級仿真分析培訓
海克斯康工業軟件
滾動軸承
高級仿真分析培訓
滾動軸承作為動力傳動系統的核心零部件，在全球電動化進程的推進下，其設計開發也面臨著新的技術挑戰，如高轉速、大載荷、小尺寸等日益嚴苛的性能指標，這些均需要更加完善的多學科仿真技術來保證。
海克斯康作為全球領先的數字信息技術解決方案的供應商，可以為滾動軸承的設計、分析、制造及計量檢測提供一套完整的解決方案，幫助企業進行軸承行業的數字化轉型。為切實解決廣大用戶對于軸承設計仿真的一系列技術需求，我們將在杭州組織一場以軸承設計仿真為主題的綜合性培訓課程。
展開 滾動軸承仿真
滾動軸承靜力學，動力學仿真，接觸問題好難調試啊，有沒有一起交流的伙子，交流下調試心得（本人用Abaqus，有NUAA的小伙伴最好啦）！??
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
滾動軸承是運轉機械不可缺少的基礎部件之一。雖然滾動軸承體積小成本低，可是一旦滾動軸承失效，給運轉機械乃至整個生產設備帶來的損失卻是巨大的。隨著技術的迅速發展，企業對滾動軸承質量的要求越來越高。特別是自動化、連續生產的企業，對滾動軸承的可靠性的要求十分嚴苛，因此如何提高滾動軸承的可靠性已經成為滾動軸承生產廠家及使用客戶急需解決的主要問題之一。
滾動軸承的可靠性與滾動軸承的失效形式有著密切的關系，要提高軸承的可靠性，就必須從軸承的失效形式著手，仔細分析滾動軸承的失效原因，才能找出解決失效的具體措施。
一.軸承的失效機理
1.接觸疲勞失效
接觸疲勞失效系指軸承工作表面受到交變應力的作用而產生的材料疲勞失效。
接觸疲勞失效常見的形式是接觸疲勞剝落。接觸疲勞剝落發生在軸承工作表面，往往伴隨著疲勞裂紋，首先從接觸表面以下最大交變切應力處產生，然后擴展到表面形成不同的剝落形狀，如點狀為點蝕或麻點剝落，剝落成小片狀的稱淺層剝落。由于剝落面的逐漸擴大，會慢慢向深層擴展，形成深層剝落。深層剝落是接觸疲勞失效的疲勞源。
2.磨損失效
磨損失效系指表面之間的相對滑動摩擦導致其工作表面金屬不斷磨損而產生的失效。
持續的磨損將引起軸承零件逐漸損壞，并最終導致軸承尺寸精度喪失及其它問題。磨損失效是各類軸承常見的失效模式之一，按磨損形式通常可分為磨粒磨損和粘著磨損。
磨粒磨損是指軸承工作表面之間擠入外來堅硬粒子或硬質異物或金屬表面的磨屑且接觸表面相對移動而引起的磨損，常在軸承工作表面造成犁溝狀的擦傷。
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設計仿真 | 直播預告-滾動軸承自動選型與參數優化
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軸承選型流程
王帥
海克斯康工業軟件技術專家
從事齒輪箱的研發設計工作，具有多年的工程仿真經驗，負責Romax軟件的售前售后技術支持工作。
設計仿真 | 軸承橢圓截斷應力及其對滾動體載荷分布的影響
，滾動體與滾道之間的接觸橢圓可能超出滾道邊緣，這被稱為橢圓截斷或者爬擋肩。
深度學習與虛擬仿真：開啟滾動軸承智能故障診斷新篇章
這一成果不僅為滾動軸承的智能監測和維護提供了新的技術路徑，也為智能制造領域的發展貢獻了重要力量。
結語
本研究通過結合虛擬仿真和深度學習技術，提出了一種新的滾動軸承故障診斷方法。該方法不僅提高了故障診斷的準確性和效率，也為機械設備的健康監測和智能維護提供了新的思路。隨著技術的不斷進步，我們有理由相信，未來的機械設備將更加智能、高效和安全。
源自[基于虛擬仿真和深度學習的滾動軸承故障診斷方法研究]，作者：[李洋]
滾動軸承介紹PPT（球軸承）
分享一切以前培訓資料關于滾動軸承的基本介紹。
工程師可以通過這些軸承通用介紹，對軸承的基本應用知識進行學習。
滾動軸承介紹PPT（角接觸球軸承）
角接觸球軸承是球軸承中一個重要的類型。與深溝球軸承相比，角接觸球軸承具有更大的軸向負荷承載能力，適用于軸向負荷較重的場合。角接觸球軸承也是電機和一些機械設備常用的軸承類型。本文分享一些角接觸球軸承的培訓PPT。
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滾動軸承的噪聲分析
2.由設計、加工引起的噪聲
這種的噪聲是由軸承設計或工藝制造誤差造成的。它主要包含以下5種噪聲。
（1）滾道噪聲
即使使用最先進的加工技術及最精密的加工儀器來加工滾道或滾動體表面，也不可能制作出絕對理想的圓形。即在滾道和滾動體表面總是存在著任意的微小的形狀誤差，這種誤差在宏觀上表現為形位誤差，在微觀上表現為波紋度和粗糙度。由波紋度和粗糙度產生的振動包括一系列的隨機脈沖，當軸承旋轉時，這些脈沖將引起軸承的"滾道噪聲"，這種噪聲構成了軸承噪聲的主要成分。其實滾道聲所激發的聲能是有限的，如在正常情況下，優質的6203軸承滾道聲為25~27dB。
滾道噪聲的特點如下∶
①噪聲、振動具有隨機性;
②振動頻率在1kHz以上;
③不論轉速如何變化，噪聲主頻率幾乎不變而聲壓級則隨轉速增加而提高;
④當徑向游隙增大時，聲壓級急劇增加;
⑤軸承座剛性增大，總聲壓級降低，即使轉速升高，其總聲壓級也增加不大;
⑥潤滑劑黏度越高，聲壓級越低，但對于脂潤滑，其黏度、皂纖維的形狀大小也會影響噪聲值。
嚴格控制套圈滾道和滾動體的圓度、波紋度、粗糙度和滾動體的加工精度，可以顯著降低滾道噪聲。
（2）滾動體噪聲
滾動體噪聲是指滾動體相對于滾動面回轉、滑動、摩擦及撞擊時產生的噪聲。該噪聲主要發生在滾動體進入和退出載荷區的時刻。當軸承在承受徑向載荷的條件下運轉時，在軸承內存在載荷區和非載荷區。由于軸承具有一定的徑向游隙，所以非載荷區的滾動體與內滾道不接觸，但由于離心力的作用其可能與外圈接觸。為此，在低轉速下，當離心力小于滾動體自重時，滾動體就會下落從而與內滾道或保持架發生碰撞并激發軸承的固有振動而引起噪聲。
展開 淺析滾動軸承振動與噪聲的相關性
軸承的振動與噪聲也不例外，但同時還有其特殊性。對于軸承振動的控制，其目的主要是控制噪聲。
參考文獻
[1]楊曉蔚.滾動軸承振動與噪聲的相關性解析[J].軸承，2011.
來源：《中國新技術新產品》
滾動軸承基本知識匯總
一：滾動軸承的類別
01 滾珠，滾子（圓柱，圓錐，球面）。
02 單列，雙列。
03 向心，推力，向心推力。
二：軸承選型的依據
01 安裝空間；承載能力；運轉速度；運轉精度；調心性能；摩擦特性；振動噪聲特性。
三：軸承的精度等級
01 P0；P6；P5；P4；P2，等級依次增高。
四：軸承的失效形式
01 正常失效。使用過程中難以避免的失效。
02 非正常失效。使用過程中可以避免的失效。
03 正常失效：剝落，塑性變形，磨損。
04 剝落：疲勞剝落，點蝕，疲勞點蝕。
05 塑性變形：過載導致的永久變形。
06 磨損：會增大游隙，增大振動噪聲。
07 非正常失效：膠合，燒傷；銹蝕等。
五：軸承的通用計算
01 壽命
02 靜荷載
03 動荷載
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