基于ADAMS深沟球轴承动力学仿真报告

理论计算值与 误差为： 仿真值 误差为： 72.84-71.76） （72.84-71.76） /72.84=1.48%
11
研究内容
• 不同游隙对保持架质心轨迹的影响； 不同游隙对保持架质心轨迹的影响； • 内滚道转速对保持架质心轨迹的影响； 内滚道转速对保持架质心轨迹的影响； • 径向载荷对保持架质心轨迹的影响； 径向载荷对保持架质心轨迹的影响； • 轴向载荷对保持架质心轨迹的影响； 轴向载荷对保持架质心轨迹的影响； • 球尺寸变化对保持架质心轨迹的影响； 球尺寸变化对保持架质心轨迹的影响； • 柔性保持架对保持架质心轨迹的影响。 柔性保持架对保持架质心轨迹的影响。
16
不同轴向载荷下保持架质心轨迹
轴向载荷增大， 轴向载荷增大，保持架稳定性增加
17
一个球尺寸增大3‰保持架质心轨迹对比图 保持架质心轨迹对比图 一个球尺寸增大
个别球尺寸的增大对保持架稳定性的影响不大
18
一个球尺寸减小3‰保持架质心轨迹对比图 保持架质心轨迹对比图 一个球尺寸减小
个别球尺寸的减小对保持架稳定性的影响不大
4
实施方案
考虑EHL润滑摩擦，保持架碰撞， 考虑EHL润滑摩擦，保持架碰撞， 润滑摩擦 并将保持架考虑为柔性体 建立几何模型
parasolid
建立物理模型 通 验 过 证
在UG中建立 UG中建立 几何模型
仿真
5
几何模型
6
参数计算
7
最大刺入深度与相对速度关系
8
9
运行过程
10
保持架速度理论计算值与仿真值
19
刚柔保持架质心位移
0.08 0.06 0.04 0.02 length(mm) 0 -0.02 -0.04 -0.06 -0.08
柔柔柔柔柔 刚柔柔柔柔
柔性保 持架的 质心位 移要比 刚性保 持架位 移大
1
00.5 time/s
0.6
0.7
0.8
0.9
20
结论
• 与其他方法比较： 与其他方法比较： • 上述结论与已公开发表如Gupta等的实验结果 等的实验结果 上述结论与已公开发表如 一致 • 上述结论与用底层语言编程等方法所得出的结 论一致 • 上述结论也可以用 上述结论也可以用Kingsbury保持架驱动模型 保持架驱动模型 进行解释
基于ADAMS深沟球轴承动力学仿真 深沟球轴承动力学仿真 基于
指导老师：谭晶 黄迪山 答辩人：朱利军 专业：机械设计及理论
1
目录
• • • • • • 研究意义 国内外研究进展 方案设计 运行过程 研究内容及结论 展望
2
研究意义
• 开展轴承动力学设计的研究，对降低滚动轴承 开展轴承动力学设计的研究， 的噪声，延长轴承寿命， 的噪声，延长轴承寿命，研制超静音轴承有着 非常重要的意义，具体有： 非常重要的意义，具体有： – 优化轴承结构参数； 优化轴承结构参数； – 降低整个轴承设计过程的成本； 降低整个轴承设计过程的成本 整个轴承设计过程的成本； – 提供更加有效设计依据。 提供更加有效设计依据。
保持架的质心轨迹
12
不同游隙下保持架质心轨迹
球与保 持架游 隙的增 大，保 持架的 稳定性 变差
13
游隙为60µm时保持架质心轨迹 时保持架质心轨迹 游隙为
14
不同转速下保持架质心轨迹
内圈转 速的增 大，保 持架稳 定性增 加
15
不同径向载荷下保持架质心轨迹
径向载荷的变化对保持架的稳定性几乎没有影响
21
展望
• 通过实验来验证模型； 通过实验来验证模型； • 考虑波纹度，加工误差等实际因素的影响，进 考虑波纹度，加工误差等实际因素的影响， 一步完善模型； 一步完善模型； • 对其他类型的轴承进行分析。 对其他类型的轴承进行分析。
22
23
3
国内外研究进展
• 借助 借助ADAMS工具对轴承进行动力学研究状况： 工具对轴承进行动力学研究状况： 工具对轴承进行动力学研究状况
• • • • • • 2003年，美国Purdue大学的 年 美国 大学的Nicholas Jsoph Prenger利用 利用ADAMS对深沟 大学的 利用 对深沟 球轴承进行了动力学仿真； 球轴承进行了动力学仿真； 2003年，芬兰的 Sopanen and A Mikkola用ADAMS对存在缺陷的深沟 年 芬兰的J 用 对存在缺陷的深沟 球轴承进行了动力学分析， 球轴承进行了动力学分析，其主要是分析径向游隙对轴承固有频率的影 响； 2007年，日本 公司出版的Tomoya SAKAGUCHI用ADAMS对滚针 年 日本NTN公司出版的 公司出版的 用 对滚针 轴承进行了动力学分析，其将保持架考虑为了柔性体， 轴承进行了动力学分析，其将保持架考虑为了柔性体，分析不同的驱动 力矩下的保持架的应力情况 ； 2009年德国 年德国Universität Karlsruhe的Felix Fritz利用 利用ADAMS对角接触球轴 年德国 的 利用 对角接触球轴 承进行了分析 ； 2006年，江苏大学的郑丽《深沟球轴承动力学建模与稳定性分析》； 年 江苏大学的郑丽《深沟球轴承动力学建模与稳定性分析》 2009年，河南科技大学的邓四二《基于 年 河南科技大学的邓四二《基于ADAMS的圆柱滚子轴承仿真分 的圆柱滚子轴承仿真分 基于ADAMS的双半内圈角接触球轴承动态性能分析 》和《高 析》、《基于 的双半内圈角接触球轴承动态性能分析 速圆柱滚子轴承柔性保持架的动力学分析》 速圆柱滚子轴承柔性保持架的动力学分析》等。