圆柱滚子轴承动静态有限元分析

王军领，郑 翔，吴 焕

（扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127）

圆柱滚子轴承动静态有限元分析

王军领，郑 翔＊，吴 焕

（扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127）

通过SOLIDWORKS三维软件对圆柱滚子轴承进行建模，并利用ANSYS有限元分析软件对圆柱滚子轴承进行合理的加载和求解，经过Block Lanczos方法的模态分析得到前6阶的固有频率、振型以及共振下的薄弱部位；经过加载极限动载荷值94kN下的静态分析得到工况下的最大应力值、变形值以及变形、应力的分布规律，对圆柱滚子轴承的刚度进行了校核，为轴承的结构优化提供建议和方法.

圆柱滚子轴承；振动；有限元分析；应力

随着科技与工业的发展，圆柱滚子轴承的应用越来越广泛.［1］通过轴承的失效形式可知圆柱滚子轴承在负荷运转时会发生许多接触或碰撞，且都与轴承的接触受力相关，是非线性变形问题［2］；因此，对圆柱滚子轴承的内、外圈及滚动体进行动静态分析具有十分重要的意义.KANG Yuan等［3］曾对接触有限元分析进行了实验验证.FILETTI［4］和CAVALLARO［5］等又分别对带有轴承外圈和柔性套圈的圆柱滚子轴承进行了性能分析.本文在前人理论分析的基础上，利用有限元分析软件对圆柱滚子轴承进行动静态综合分析，为轴承的选择和设计开发了新的途径.

1 有限元模型

基于圆柱滚子轴承的结构参数，本文在SOLIDWORKS标准件库中提取出相应的参数化三维模型，并确定材料的弹性模量为219GPa，泊松比为0.3，密度取7 830kg·m－3［6］，为有限元分析做好前期准备，轴承参……