混合陶瓷角接触球轴承接触应力的有限元分析

发布时间：2020-09-22 12:41

　　 相比于传统的金属球轴承,混合陶瓷球轴承有很大的优势,尤其在各种高温、高速等苛刻环境中有着广阔的发展前景。但是陶瓷材料的物理和机械性能与金属材料相比存在着较大的差异,因此不能简单沿用传统的金属球轴承的经验公式。要想充分发挥陶瓷轴承的优势,必须研究适合陶瓷球轴承的设计理论和方法。接触问题分析,即接触应力和应变的计算,是混合陶瓷球轴承分析的基础。 本文将有限元方法应用于混合陶瓷角接触球轴承的接触问题分析中,介绍了ABAQUS有限元分析软件求解接触问题的流程以及解决接触问题的方法,对比了ABAQUS/Explicit和ABAQUS/Standard两种算法的不同。 以混合陶瓷角接触球轴承的简化模型为研究对象,借助于ABAQUS有限元分析软件,研究了模型的载荷和边界条件的施加方式,将有限元分析结果与Hertz理论值进行对比,证明了有限元仿真用于球轴承静态接触分析的可行性。分析了轴向负荷下轴承的接触角、表面最大接触应力以及接触面积与模型网格划分的关系,结果表明,随着网格的细化,这些物理量的有限元仿真值逐渐趋近于理论值。 分析了轴承的接触负荷、表面最大接触应力、轴向位移、法向位移、接触角以及接触面积等物理量随不同的内外圈沟曲率半径系数f、初始接触角α0和轴向载荷Fa的变化规律,为选择轴承合适的内部结构参数和工况条件提供了一定的依据。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH133.3
【部分图文】：

图 2-3 单元类型的选择dard 还是 Explicit。荷增量步的大小，因。只需在每个分析步模拟中给出第一个增量整后续增量步的值。一般来说，提供一个求解。对于一个载荷增量，得到收敛解所需

在 ABAQUS /Explicit 中，时间增量是自动的，并不需要人为干预，甚建议初始的时间增量。时间增量必须小于中心差分算子的稳定极限，如用足够小的时间增量则会导致不稳定的解答。稳定极限可以用单元长度图 2-4 隐式增量步大小

3. 分析步类型ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit 各自都有很多种类型的分析步显式算法中使用的分析步是显式动态分析步（Dynamic，Explicit），在图 2-5 显式增量步大小

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本文编号：2824402