滚动轴承内外圈受力特性及分析开题报告

全文总字数：1605字

1. 研究目的与意义

采用有限元分析软件ansys, 建立了滚动轴承内外圈接触分析的三维有限元模型, 对轴承内外圈的接触问题进行了数值模拟, 得到了轴承承载过程中内外圈的应力和变形分布趋势，进行对进一步优化滚动轴承内外圈的设计。

毕业设计是带有研究性质的专题研究分析、设计报告，是完成教学任务，培养合格人才的一个重要实践性教学环节。

毕业设计的具体目的：

2. 国内外研究现状分析

1965年，有限元这个名词第一次在我国出现,到今天有限元在工程上得到广泛应用,经历了五十多年的发展历史,理论和算法都已经日趋完善。有限元法(finite element method,简写为fem)是求解微分方程的一种非常有效的数值计算方法,用这种方法进行波动数值模拟受到越来越多的重视。有限元法起源于固体力学,并逐步扩展到热传导、计算流体力学、电磁学等不同领域,已经成为数学物理中很重要的数值计算方法。1979年gupta 根据动力学微分方程推导出了轴承中各零件的运动分析式作为数学模型 , 详细分析了球和滚道的相互作用, 根据球-保持架及球-滚道间的油膜厚度不同将它们之间的作用分为流体的或金属粒子的两种类型, 从而简化了对涡流损失的模型处理方法 ,使之更便于计算机系统仿真, 并经过试验验证了其可行性。1983年gupta 对涡轮机上使用的高速重载滚动轴承进行了动态仿真,并编制了仿真软件(dreb)。其结果表明：轴承设计的关键是球和滚道内面的摩擦。根据给定的摩擦分析模型, 可指导轴承的几何形状设计,用以保证球及滚道的磨损在许可范围内。

随着有限元技术应用的不断扩大,其发展呈现如下特点:

1：单一场计算向多物理耦合场问题的求解发展

3. 研究的基本内容与计划

第一阶段（1~3周）：熟悉课题，收集借阅有关资料。构思总体设计方案，展开总体设计，完成开题报告。

第二阶段（4~7周）：熟练掌握ansys软件，利用ansys初步导入滚动轴承内外圈的构型，对其进行静力分析。计算内外圈各处等效应力。对内外圈跟滚子接触部分进行结构优化。提出相应的修改方案。

第三阶段（8~13周）：利用有限元分析软件对滚动轴承内外圈进行模拟分析，主要研究内外圈的受力特性，为动态性能优化奠定基础。

4. 研究创新点

利用pro/E软件构建滚动轴承内外圈的的实体有限元模型，具体考虑内外圈的受力方式。对不同的构件进行合理的简化和近似，并将模型导入ANSYS中进行静态模态分析。内外圈的结构设计和开发正由经验、类比、静态设计阶段，步入建模、优化、动态设计阶段。这些新技术的研究、应用和推广对于内外圈动态定能的改善、开发周期的缩短、开发成本的降低无疑使十分重要的。