圆锥滚子轴承如何建模？

wanjackey · 发表于 2012-8-15 08:55:37

圆锥滚子轴承比较常用，在FEA中如何实现简化建模是个难点。
已知：圆锥滚子几何尺寸、滚子数和当前状态下的轴向力、径向力。假定等效弹簧周向个数为60个，轴向个数为3个。轴承内外圈用C3D4单元，弹簧用只能受压的非线性CONN3D2模拟。
问题：如何求取等效的弹簧刚度K1（绿色）和K2（兰色）？

FEA模型见下图。

空中飞客 · 发表于 2012-8-15 16:19:15

按照几何尺寸简历上图左半部分示意图，然后旋转，这样也可以建立圆锥滚子，或者通过第三方CAD软件（如proe、solidworks等）建模后导入abaqus中，上述图片来自那篇文章啊，给个出处

wanjackey · 发表于 2012-8-15 19:26:25

自己有些思路，但是不知道正确否。同时计算不收敛。图片所出文章为商业文件，不可公开。

首先对单个圆锥轴承建模，假定K1=1/2K2，即只有一个未知物理量。
轴承内外圈在ABAQUS中设置为刚体。
在内圈参考点上同时加径向力和轴向力，进行非线性静态分析，求出参考点的合位移。将有限元计算的合位移与轴承经验公式计算的合位移进行比较，再通过二分法迭代，逐步修正系数K1的取值。直到合位移两者近似相等为止。

之后，等效的圆锥轴承FEA模型再代入结构分析模型中去，求取结构件的应力应变。

轴承所受的力，通过理论公式或梁的有限元迭代法去求。

轴承的径向和轴向变形量公式，在“滚动轴承设计原理/邓四二”上有。

wanjackey · 发表于 2012-8-16 10:40:40

看了些资料，似乎“滚动轴承设计原理/邓四二”等轴承专业书上的轴承的径向和轴向变形量公式，仅仅适用于纯径向或轴向加载时求变形量。
在同时加载径向和轴向力时，合变形量要用牛顿迭代法去求。因为径向力和轴向力之间会互相影响。

轴承计算搞过的有木有？能否提供些建议。

wanjackey · 发表于 2012-8-16 17:12:30

MATLAB倒是可以用来编写轴承计算程序的。

附件文章讲得蛮详细，有可操作性。

收点小钱，百度上的可看不清楚哦。

15196959402 · 发表于 2019-10-23 11:58:31

建议实体钢球，简化弹簧不仅是刚度问题，还不能考虑挡边受力

chinasyde · 发表于 2019-11-18 16:21:36

非常感谢，谢谢

haustschy · 发表于 2023-10-13 15:38:48

最好是实体建模，因为滚子有凸度，刚度是不断变化的

zhudadan · 发表于 2024-3-9 11:42:19

非常感谢，谢谢!!

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