混合陶瓷角接触球轴承接触研究及有限元分析

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随着科技的高速发展,混合陶瓷轴承以其独特的优势在各行各业的应用越来越广泛。但是由于缺乏实际工况应用数据,混合陶瓷轴承的设计理论进入较为滞后的状态,本文基于有限元分析软件ABAQUS,分析了混合陶瓷轴承的接触特性。  首先介绍了混合陶瓷轴承的特点、应用、种类、结构参数及国内外研究进展,以型号为 VEX45/NS7CE1TL的电主轴轴承为具体研究对象,计算出其载荷分布,利用ABAQUS软件对混合陶瓷轴承进行了接触分析。  通过分析轴承受力特征,建立其分别受轴向载荷、径向载荷及联合载荷不同情况下的模型,进行静态分析,并将分析结果与赫兹理论计算结果进行对比,结果较为一致。逐一改变初始接触角、沟曲率半径系数、轴向载荷及最小网格尺寸等参数,得到了接触负荷、表面接触应力、轴向位移、径向位移、接触角以及接触面积的变化规律。  在静态分析的基础上,进行了混合陶瓷轴承的动态分析,通过施加轴向载荷、设置内圈转速以及设置滚动体与内外圈之间的摩擦属性完成。为了使模型与轴承实际工作情况更为接近,考虑了摩擦属性和重力因素,得到的分析结果与理论分析结果也基本相符。  最后对混合陶瓷角接触轴承进行了热应力分析,得到内套圈、外套圈以及滚动体的温度场分布云图,并将分析结果与现有文献的结果进行对比,验证了所得温度场分布的准确性。
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