滾動(dòng)軸承廣泛應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)品傳動(dòng)系統(tǒng)中。達(dá)索系統(tǒng)仿真品牌SIMULIA針對(duì)滾動(dòng)軸承類(lèi)型產(chǎn)品提供系統(tǒng)的仿真解決方案，對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程提供相應(yīng)的仿真支持手段。
一、滾動(dòng)軸承的仿真目標(biāo)
這里介紹的滾動(dòng)類(lèi)軸承包括：
滾珠軸承（ball bearings）
滾柱軸承（roller bearings）
滾針軸承（needle bearings）
滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)大致分為：內(nèi)外圈、保持架與不同數(shù)量的滾動(dòng)體。
典型的滾動(dòng)軸承仿真目標(biāo)包括：
1、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：需要考慮工作狀態(tài)或者過(guò)載工況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；
2、疲勞壽命：需要考慮承載工作狀態(tài)工況下循環(huán)加載的產(chǎn)品疲勞耐久；
3、沖擊與振動(dòng)：需要考慮承受沖擊/動(dòng)態(tài)載荷；
4、磨損：軸承類(lèi)產(chǎn)品的特殊需求。
二、針對(duì)滾動(dòng)軸承的解決方案
1、基礎(chǔ)流程-軸承的常規(guī)強(qiáng)度與疲勞耐久性評(píng)估
應(yīng)用軟件：Abaqus+fe-safe
模型中包括：
考慮裝配工裝載荷的情況，例如過(guò)盈配合或冷縮配合工藝的預(yù)制載荷
工作載荷在波動(dòng)/循環(huán)加載的情況
主要分析結(jié)果包括：
· 結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布以及高應(yīng)力集中區(qū)域（hotspots）
· 內(nèi)外圈滾道和滾子上的接觸壓力分布
· 疲勞壽命、安全系數(shù)
2、軸承模型的簡(jiǎn)化
常規(guī)的軸承三維模型，可以很好地分析模型受力、接觸情況，但是建模成本、計(jì)算成本較高。
▲ 三維軸承模型1）二維簡(jiǎn)化模型
應(yīng)用軟件：Abaqus
采用二維模型對(duì)軸承剛度和強(qiáng)度進(jìn)行快速驗(yàn)證，通常在初始設(shè)計(jì)階段用于探索和評(píng)估設(shè)計(jì)方案（可考慮結(jié)合ISIGHT進(jìn)行DOE分析）；二維模型中不能考慮承受彎曲或者剪切的分析工況。
2）一維簡(jiǎn)化模型
應(yīng)用軟件：Abaqus
一維模型包括彈簧(或阻尼器)來(lái)表示不同方向和位置的軸承剛度。
3、沖擊與振動(dòng)分析
主要評(píng)估保持架在沖擊載荷或振動(dòng)下的強(qiáng)度情況。
沖擊分析是在時(shí)域下（瞬態(tài)、非線性）
振動(dòng)分析是在頻域下（穩(wěn)態(tài)、線性）
應(yīng)用軟件：Abaqus
▲ 軸承沖擊載荷模型
▲ 軸承保持架后處理提取結(jié)果
三、磨損分析
軸承結(jié)構(gòu)的磨損分析，可以在Abaqus/Standard中使用自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)，以及用戶(hù)子程序UMESHMOTION進(jìn)行模擬。
應(yīng)用軟件：Abaqus+用戶(hù)子程序
▲ 磨損模型網(wǎng)格與結(jié)果四、密封性能分析
某些軸承的密封設(shè)計(jì)必須考慮避免潤(rùn)滑的泄漏和外來(lái)顆粒的進(jìn)入，否則對(duì)于軸承的壽命有著極大的的影響。
應(yīng)用軟件：Abaqus
▲ 密封性能分析結(jié)果提?。ń佑|壓力與變形）
五、軸承結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化
應(yīng)用軟件：Abaqus+ Isight
對(duì)于軸承新結(jié)構(gòu)在工作載荷作用下多種參數(shù)進(jìn)行評(píng)估與優(yōu)化，可以包括：
性能指標(biāo)（扭矩，壽命，剛度等）的調(diào)優(yōu)
成本（結(jié)構(gòu)尺寸，重量等）的優(yōu)化
并對(duì)可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估
關(guān)于上海江達(dá)上海江達(dá)是達(dá)索系統(tǒng)全球知名的合作伙伴，專(zhuān)注于PLM領(lǐng)域的信息化咨詢(xún)和實(shí)施服務(wù)，具有百余人的專(zhuān)家顧問(wèn)實(shí)施團(tuán)隊(duì)和二十余年的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。具備汽車(chē)與軌道交通、建筑與能源（BIM）、工業(yè)裝備、航空航天、船舶、高科技電子等多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用案例和最佳實(shí)踐。
供稿來(lái)源：技術(shù)部關(guān)鍵詞：SIMULIA、滾動(dòng)軸承、仿真、解決方案、工業(yè)裝備、達(dá)索系統(tǒng)
達(dá)索系統(tǒng) C&SI 合作伙伴
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