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【iSolver案例分享31】軸承受力分析 1. 案例背景 本案例為某型軸承零件的靜力學(xué)分析，模型為回轉(zhuǎn)體類軸對(duì)稱三維實(shí)體結(jié)構(gòu)，考慮到模型幾何形狀較為簡(jiǎn)單，采用全尺寸模型建模。該軸承模型選用的單位制為mm-MPa-s制，結(jié)構(gòu)材料為鋼，其彈性模量為200000MPa，泊松比為0.32。 圖1 幾何模型 2.

關(guān)鍵詞：光伏支架;ANSYS;受力分析;有限元;0 引言光伏支架（solar panel bracket）是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為放置、安裝和固定太陽(yáng)能面板而設(shè)計(jì)的支架。自從我國(guó)提出碳達(dá)峰碳中和以來，光伏行業(yè)迎來了新的發(fā)展和機(jī)遇，光伏支架的需求也是逐漸增長(zhǎng)[1]。

2、建立模型 網(wǎng)格劃分： MPDATA,EX,1,,2.1e11 MPDATA,PRXY,1,,0.3 映射網(wǎng)格劃分 模型求解的結(jié)果 施加約束（載荷）： 長(zhǎng)方形左邊固支右邊受 1000N 均勻拉力 3、有限元結(jié)果分析 受力方向位移圖（整體）： X 方向的位移圖 Y

問題：仿真過程中有時(shí)會(huì)遇到要求提取圓柱面在受力變形后的圓柱度。若此時(shí)圓柱面有剛體偏移等，就無法直接在workbench界面中通過創(chuàng)建圓柱坐標(biāo)系而讀取圓柱度信息。解決方案：通過apdl后處理命令，提取待評(píng)估圓柱面的幾何信息和變形信息。利用matlab強(qiáng)大的優(yōu)化計(jì)算功能，評(píng)估圓柱面在變形后的圓柱度。

圖 滑動(dòng)軸承幾何模型 3、止推軸承模塊 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的止推軸承主要應(yīng)用于重型機(jī)械設(shè)備，例如水輪機(jī)、立式風(fēng)扇、泵等等。止推軸承的承載能力受到速度影響很大，為了形成充分的動(dòng)壓潤(rùn)滑，通常要求平均滑動(dòng)速度較大，但是速度受到摩擦功率損失以及因發(fā)熱而產(chǎn)生的最大溫度的限制。由于工作中的彈性變形造成的間隙變化也會(huì)影響油膜厚度。這些都是設(shè)計(jì)止推軸承的重要影響因素。

軸承的種類繁多。人們會(huì)根據(jù)機(jī)器的構(gòu)造及使用方法選擇最合適的軸承種類。在本次專欄中，我們將介紹軸承的大致分類及主要軸承的特點(diǎn)。 1．軸承的分類 軸承會(huì)受到來自不同方向的力，因此可以根據(jù)“受力方向”對(duì)軸承進(jìn)行分類。 那么首先我們來介紹一下軸承的受力。 圖1所示為安裝了輪胎的汽車車輪用軸承所受的力。

細(xì)目環(huán)氧E玻璃UD 分析表明，細(xì)網(wǎng)格的值更準(zhǔn)確，我們可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)較高應(yīng)力的位置，因?yàn)閷?duì)于細(xì)網(wǎng)格，偏置軸承被劃分為更多數(shù)量的單元，因此我們可以輕松預(yù)測(cè)受到影響的區(qū)域。力更高。 計(jì)算了應(yīng)力和變形的結(jié)果，并在表 3 和表 4中以表格形式對(duì)不同材料（非復(fù)合材料）進(jìn)行了比較，并代表了復(fù)合材料的數(shù)據(jù)。 表 3 .

軸承在油浴中旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的阻力損失是總摩擦力矩的一部分，不應(yīng)忽略。阻力損失不僅受軸承轉(zhuǎn)速、油粘度和油位的影響，還受儲(chǔ)油器的大小和幾何形狀的影響。此外，還應(yīng)考慮軸承附近的機(jī)械元件（如齒輪或凸輪）產(chǎn)生的外部油攪動(dòng)。

在不同轉(zhuǎn)速n下電動(dòng)機(jī)輸出端持續(xù)受到不同的皮帶徑向拉力，電機(jī)軸承受力如圖3所示，將測(cè)力計(jì)安裝在皮帶上可測(cè)得皮帶徑向力，電動(dòng)機(jī)前后端軸承所受徑向力與皮帶徑向力有如下關(guān)系 (1) 式中：Fnet為皮帶徑向力；F1,F2分別為電動(dòng)機(jī)前后端軸承所受徑向力；Lnet為皮帶至電動(dòng)機(jī)后端軸承的中心距；L1為電動(dòng)機(jī)前后端軸承中心距

用最大應(yīng)力19.3×4=77.2 MPa<195 MPa，所以滿足設(shè)計(jì)及正常使用中的受力要求。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(duì)密封圈功能不會(huì)造成損害。

但是，配合的“松”和“緊”也有一個(gè)度的問題，如果配合過緊，一方面雖然可以保證配合面的相對(duì)固定，但是軸承內(nèi)部其他尺寸以及軸承鋼材質(zhì)本身將受到影響，因此不能通過單純的增加配合來進(jìn)行固定。 另一方面，在某些應(yīng)用場(chǎng)合中，相互配合的兩個(gè)面之間產(chǎn)生的“配合力”是會(huì)發(fā)生變化的（例如某些振動(dòng)場(chǎng)合）。因此，當(dāng)配合面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)發(fā)生在上述配合面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力波動(dòng)的時(shí)候，我們需要的“配合力”就要更大。

那計(jì)算軸承的使用壽命，都需要啥條件呢？愛問問題的孩子，上學(xué)時(shí)成績(jī)都不會(huì)太差。計(jì)算軸承的使用壽命一般需要知道軸承使用時(shí)的受力情況（軸向受力Fa和徑向受力Fr），轉(zhuǎn)速情況（跑多快，勻速跑還是變速跑？），溫度情況（工作時(shí)的溫度）。如果是開放式的軸承，還需要了解用的啥潤(rùn)滑油，清潔度怎樣等等。 有了這些個(gè)條件，我們需要計(jì)算兩個(gè)壽命。

摘 要：為了研究軸承剛度對(duì)雙葉片環(huán)保泵轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性的影響，基于流固耦合理論，采用ANSYS-CFX和ANSYS-Workbench，對(duì)4種軸承剛度方案下的環(huán)保泵固有頻率、模態(tài)振型、臨界轉(zhuǎn)速及諧響應(yīng)進(jìn)行了求解和對(duì)比分析。計(jì)算結(jié)果表明：模態(tài)振型在不同支承剛度下表現(xiàn)為同相振型，以水平擺動(dòng)為主。