軸承滾道缺陷時(shí)動(dòng)態(tài)承載仿真

軸承滾道缺陷時(shí)動(dòng)態(tài)承載仿真申報(bào)單位：機(jī)械學(xué)院指導(dǎo)老師：黃筱調(diào)小組成員：楊任剛吳文超匯報(bào)提綱1234項(xiàng)目介紹解決方案工作進(jìn)度及階段成果創(chuàng)新亮點(diǎn)1項(xiàng)目介紹項(xiàng)目介紹課題背景： 軸承是在機(jī)械傳動(dòng)過程中起固定與減小摩擦系數(shù)的部件，主要分為滾動(dòng)軸承以及滑動(dòng)軸承。 鑒于軸承在現(xiàn)代機(jī)械制造及應(yīng)用上起到至關(guān)重要的作用，其工作狀態(tài)一直引發(fā)人們的關(guān)注。一旦軸承發(fā)生損傷，將會(huì)降低產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，導(dǎo)致停機(jī)，降低產(chǎn)品產(chǎn)量，甚至危及員工生命安全。因此，研究其缺陷狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)承載情況有重大的實(shí)際意義。1項(xiàng)目介紹項(xiàng)目介紹 如下圖所示，軸承經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行后，其滾道、滾珠會(huì)出現(xiàn)磨損、點(diǎn)蝕、裂紋、剝落等損傷，極大的降低了其工作性能。1項(xiàng)目介紹項(xiàng)目介紹 本項(xiàng)目旨在運(yùn)用ABAQUS有限元仿真軟件，對滾道具有局部缺陷情況下的單排滾動(dòng)軸承進(jìn)行模擬分析，以獲取其在缺陷情況下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及承載能力，判斷損傷尺寸對于軸承動(dòng)承載能力的影響。

ABAQUS是國際上先進(jìn)的大型通用有限元分析軟件之一，具有強(qiáng)大的計(jì)算功能和廣泛的模擬性能，擁有大量不同種類的單元模型、材料模型，適用于線性彈性分析以及非線性仿真分析等各種問題。2解決方案解決方案 本項(xiàng)目的研究對象是單列滾動(dòng)軸承，采用的主要方法是應(yīng)用ABAQUS有限元進(jìn)行仿真分析。主要問題如下： 1.軸承無準(zhǔn)確的故障模型

2.缺陷狀態(tài)下接觸運(yùn)動(dòng)具有強(qiáng)烈的非線性

3.缺陷條件下軸承動(dòng)態(tài)載荷響應(yīng)不明確2解決方案解決方案 針對上述問題，提出以下解決方案2解決方案解決方案

軸承型號(hào)的選?。簼L動(dòng)軸承有很多類型，包括深溝球軸承，調(diào)心球軸承，推力球軸承，角接觸球軸承，圓錐滾子軸承等等，軸承的選取要考慮到很多因素，比如軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，軸承的調(diào)心性能，軸承的剛性，轉(zhuǎn)速，游移等等。由于深溝球軸承結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，是生產(chǎn)批量最大，應(yīng)用范圍最廣的一類軸承。因此本項(xiàng)目選用型號(hào)為6008的深溝球軸承。2解決方案解決方案 根據(jù)型號(hào)查得軸承的內(nèi)徑為40mm,外徑為68mm 普通軸承一般以全鋼質(zhì)為主有軸承鋼（GCr15）和不銹鋼（440C）等，現(xiàn)在還有些特殊行業(yè)用的軸承像全陶瓷的，內(nèi)外圈和滾動(dòng)體是像氮化硅、氧化鋯等結(jié)構(gòu)陶瓷做的，也有塑料軸承的，像使用PEEK、PI等等的工程塑料，本項(xiàng)目使用常見的材料GCr152解決方案解決方案型號(hào)內(nèi)徑mm外徑mm寬度mm額定載荷KN滾珠參數(shù)極限轉(zhuǎn)速動(dòng)載荷靜載荷數(shù)量尺寸mm脂潤滑油潤滑600840681513.109.45127.938800011000材料型號(hào)彈性模量E（N/m^2）泊松比ν密度ρ（kg/m^3）GCr152.12E+110.2807.85E+32解決方案解決方案

滾動(dòng)軸承的材料缺陷，加工或裝配不當(dāng)，潤滑不良，水分和異物侵入，腐蝕以及過載等原因都可能導(dǎo)致軸承早期損壞，當(dāng)然，即使在安裝，潤滑和使用維護(hù)都正常的情況下，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承也會(huì)出現(xiàn)疲勞剝落和磨損等現(xiàn)象，從而影響機(jī)器的正常工作。滾動(dòng)軸承失效具有多種形式，如剝落，麻點(diǎn)裂紋，斷裂，磨損，軟化等等。一種或多種失效機(jī)理可能會(huì)同時(shí)起作用從而降低軸承的使用壽命。

2解決方案解決方案 軸承常見的失效形式： 疲勞剝落 磨損 塑性變形 腐蝕 斷裂 膠合 保持架損壞2解決方案解決方案 分析方案 首先建立具有局部缺陷的單排滾動(dòng)軸承的模型 利用abaqus有限元分析的方法對模型進(jìn)行分析 獲取軸承模型在缺陷情況下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及承載能力，判斷損傷尺寸對于軸承動(dòng)承載能力的影響。 總結(jié)分析結(jié)果3工作進(jìn)度及階段成果工作進(jìn)度及階段成果 目前項(xiàng)目展如下：

1.已熟練掌握ABAQUS有限元仿真軟件

2.已確定研究對象的型號(hào)及其相應(yīng)尺寸參數(shù)

3.已明確軸承常見損傷類型

4.已查閱部分文獻(xiàn)資料3工作進(jìn)度及階段成果工作進(jìn)度及階段成果軸承滾過缺陷時(shí)的受力情況3工作進(jìn)度及階段成果工作進(jìn)度及階段成果3工作進(jìn)度及階段成果工作進(jìn)度及階段成果3工作進(jìn)度及