高速滚动轴承接触应力与变形分析

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ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓ３Ｄａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌｏｆｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｒｏｌｌｉｎｇｂｅａｒｉｎｇｉｎＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ．Ｗｉｔｈｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，
体与轴承内、外圈的接触应力及变形量，以及３号滚动体与１号滚动体的对比图，得出了相同增量下各个滚动体的接
触应力和接触变形的变化情况。同一力下不同滚动体的接触面积变化情况。计算结果与赫兹理论解接近一致，表明建
立的模型及边界条件合理，准确。求解得到的各个滚动体的接触应力和变形为滚动轴承的失效形式分析与设计提供理
论依据。
关键词：滚动轴承；ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ；接触应力和变形中图分类号：ＴＨ１６；ＴＨ１３３．３３文献标识码：Ａ文章编号：１００ｌ一３９９７（２０１３）０８ — ０１４２ — ０４
蕾
８３００４７）
摘
要：针对高速轴承中现存的失效问题，采用有限元方法，利用ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ软件，建立高速滚动轴承三维分
析模型。在合理的边界条件下，对模型中各个滚动体与轴承内、外圈接触应力和变形进行数值计算，从而得到各个滚动
机械设计与制造
１４２
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ
＆
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
第８期２０１３年８月
高速滚动轴承接触应力与变形分析
赵团团，买买提明・艾尼，杜珊珊，郭艳朋，王
（新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐
ｅｖｅｒｙｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｏｌｌｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｎｅｒｒｉｎｇａｎｄｏｕｔｅｒｒｉｎｇｓｉｃａｌｃｕｌａｔｅｄｉｎｔｈｅｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｎｏｂｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｖａｌｕｅｓｆｅｏｖｅｒｙｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍｔｉａｏｎｆｏｒｏｌｌｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｎｅｒｒｉｎｇｎｄａｏｕｔｅｒｒｉｎｇ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｓｔａ
ＣｏｎｔａｃｔＳｔｒｅｓｓａｎｄＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨｉｇｈ－ＳｐｅｅｄＢｅａｒｉｎｇ
ＺＨＡＯＴｕａｎ— ｔｕａｎ，ＧＥＮＩ。Ｍａｍｔｉｍｉｎ，ＤＵＳｈａｎ — ｓｈａｎ，ＧＵＯＹａｎ－ｐｅｎｇ，ＷＡＮＧＬｅｉ
ｄｉａｇｒａｍｏｆ３ｒｏｌｌｉｎｇｂｏｄｙａｎｄ１ｒｏｌｌｉｎｇｅｌｅｅｎｍｔ，ｄｒａｗｉｎｇｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｔｏｈｅｄｆｉｆｅｒｅｎｔｒｏｌｌｉｎｇｂｏｄｙ ’ ｓｃｏｎｔｃｔａｓｔｒｅｓｓ
（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｒｕｍｑｉ８３００４７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：／ｔｉａｍｓａｔｔｈｅ恸ｓｐｅｅｄｂｅａｒｉｎｇｓｆａｉｌｕｒｅｑｕｅｓｔｉｏｎｓｅｘｉｓｔｉｎｇｎｏｗｄａｙｓ．ＢａｓｅｄＯｎｔｈｅｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｉｔ
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ａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅ￥ａｍＥｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｃｔａｒｅａａｃｈｎｇａｅｓｆｄｏｆｉｆｅｒｅｎｔｒｏｌｌｉｎｇｂｏｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅ，ｆｏｒｃｅ．Ｔｈｅ