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ANSYS Workbench仿真源文件 2025R1版本

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深溝球軸承模型可作為多體動力學 接口中的徑向滾子軸承 節點，但需要有 COMSOL Multiphysics 的附加模塊——轉子動力學模塊。使用鉸鏈關節 的指定運動軸 子節點指定主動軸的旋轉，使用剛性連接件 上的作用力矩 子節點為從動軸施加加載扭矩。鉸鏈關節 上的關節彈性 子節點用于釋放所有其他自由度。齒輪傳動建模的物理場節點如下圖所示。

軸承和轉子動力學特性分析專用 一、軟件背景 DyRoBeS軟件是美國研發的一款軸承設計分析和轉子動力學特性分析軟件，自從1991 年發布以來，DyRoBeS 以其面向工廠、針對性強、快速準確、出色性能等顯著特點，在軸承設計分析與轉子動力學特性分析領域受到了廣泛地應用和行業認可。

CAD定義傾斜軸 2、ANSYS靜力學模塊集成 傳遞通過ANSYS靜力學模塊提取的柔度矩陣，滑動軸承彈性變形信息（取決于軸承的設計、材料和軸承的支撐以及工作條件），在此條件下進行滑動軸承彈流潤滑分析。 3、ANSYS 動力學模塊集成 無縫傳遞軸承參數進行轉子動力學分析。

作為齒輪傳動系統動態特性的預測方法，本文中介紹了考慮齒輪接觸剛度變化的多體動力學方法，并給出了驗證結果，結論如下：-采用多體動力學方法進行齒輪接觸計算，可以考慮齒輪變形和嚙合齒數變化引起的嚙合剛度變化。-該方法可以對系統的行為進行仿真和評估。振動由齒輪接觸引發，并通過軸和軸承傳遞到外殼。 -多體動力學方法可以在考慮瞬態條件下計算齒輪傳動系統的動態特性。

計算轉子動力學時考慮流固耦合作用，需將流場仿真結果作為邊界條件加載到對應轉子結構部件處，流固交界處選擇流固耦合面。1.4軸承動力特性計算環保泵轉子臨界轉速計算前，需要根據轉子實際運行狀態對軸承動特性系數進行定義。球軸承剛度計算公式[23]為式中：K為軸承剛度，N/mm；Fr為徑向載荷，N；n為滾珠數量；d為滾珠直徑，mm；γ為滾珠接觸角。

1.2 軸承的選型 在保證受力分析，滿足空間布置的情況下，優先選用深溝球軸承。因為深溝球軸承具有很多優點： （1）不需要提供預緊力，對裝配要求不高，這樣對減速器殼體、齒輪軸的結構設計會相對簡單。 （2）球軸承是點接觸，滾動摩擦力小，轉速容易提高，相比線接觸的滾子軸承效率也更高。 （3）結構簡單，產量最大，價格相對便宜。

圖1 滾動軸承的動力學模型 基于運動學和動力學的相關知識，列出動力學微分方程如下： 2、具有局部外圈故障的滾動軸承模型 在正常的滾動元件軸承系統中，內圈與旋轉軸固定在一起并與其一起旋轉，而外圈通常固定在軸承座上，滾珠在滾道上進行純滾動運動。在滾動軸承運行期間，滾道根據徑向載荷的范圍被分成軸承區和非軸承區。

轉子動力學的瞬態分析支持完全法和模態疊加法（模態分析必須為QRDAMP法）。完全法采用NR不對稱矩陣求解（NROPT,UNSYM）。若轉速是變化的（如啟動過程），則不支持模態疊加法，因為這種情況的每個頻率步必須重新計算回轉矩陣，只有完全法可用。1.問題描述一個簡單的簡支轉子模型：剛性盤位于其長度的1/3處，軸承位于其長度的2/3處。

總結：本文首先介紹了用Comsol進行多體動力學剛柔耦合分析的優點，之后用一個凸輪擺臂模型搭建了純剛體的多體動力學模型，然后把活塞部分轉化成了柔性體進行仿真從而來介紹剛柔耦合分析方法，最后提供了一個相類似的模型，讀者可以根據提供的小模型，自己動手實踐，按照文章的操作步驟選取某些部件進行柔性化。

關鍵詞：滾動軸承；深溝球軸承；新能源；電動機；噪聲；優化設計；工程塑料；徑向游隙 隨著國內外新能源汽車的快速發展，其噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise Vibration Harshness，NVH)等性能逐漸受到關注，成為衡量汽車品質的重要指標之一，如何降低新能源汽車的振動和噪聲也成為研究熱點。

滾動軸承是驅動電機旋轉件，高速、高溫、頻繁啟停伴隨著沖擊是電動汽車驅動電機的主要工況， 開發能適應本工況條件的系列化密封式深溝球軸承，可以滿足混合動力大巴車、純電動大巴車、純電動乘用車、純電動微型車等一系列新能源汽車驅動電機使用。并在市場得到廣泛應用。

轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬轉子動力學系列（四

此功能支持采用SOL 400進行靜力學分析、復特征值分析、頻響分析。軟件采用ROTBENT卡片來描述轉子軸線的初始狀態，在計算分析的STEP 1中會強制把轉子軸線從初始狀態“拉回”到結構支撐位置，在后續的分析步中則在此基礎上進行相應的轉子動力學分析。上左圖是轉子軸線在Y軸方向和Z軸方向的初始狀態，上右圖是強制把轉子“拉回”到支撐軸承的位置（紅色三角形）。

隨著電力、航空、石化等工業的快速發展，旋轉機械向著高轉、重載、輕型化和自動化方向發展，這對轉子動力學發展提出了更高的任務，如旋轉機械的轉子動力學優化設計，轉子—軸承系統振動的主動控制，轉子—軸承系統振性、不平衡相應、瞬態響應，非線性轉子動力學，對轉子系統的臨界轉速分析計算等，都已經成為了轉子動力學研究的重要課題。下載地址：轉子動力學顧家柳

本案例中使用解析法定義表面粗糙度，所需輸入的材料參數如下： 表2 軸承表面參數及溫度參數 計算結果展示 考慮熱彈流體動力學更能真實的反應軸承的運動特性。Tribo-X的結算結果中，可以使用3D圖表的方式，觀察分析軸承的各個場變量分布，可以通過極圖的方式更加直觀的得到計算結果。

本案例使用挖掘機臂裝配體來演示多體系統的瞬態動力學分析。 主要應用了下列技術和能力： • 在建模中定義連接副，剛體部分和柔性體部分 • 減輕由于不合適的連接定義造成的過約束 • 使用模態綜合法（Component mode synthesis，CMS）表示柔性體 本例也對于下列兩種情況使用瞬態動力學分析：1.