保持架强度校核方法技术

本发明专利技术公开了一种保持架强度校核方法，采用多体动力学软件模拟轴承的动态运转情况，进而获取滚动体对保持架的碰撞力，然后在有限元分析软件中建立保持架与滚动体的有限元模型，将获取的滚动体与保持架的碰撞力作为输入载荷，得到保持架的应力分布情况，分析保持架的强度是否满足要求。本发明专利技术能够在研发设计之初评估保持架的强度，有助于提高研发效率以及提高最终保持架产品的质量。高最终保持架产品的质量。

【技术实现步骤摘要】
保持架强度校核方法


[0001]本专利技术涉及一种保持架强度校核方法。

技术介绍

[0002]保持架是滚动轴承中非常重要的零件，起到分隔和保持滚动体，并引导滚动体在轴承预定的滚道中滚动。由于新能源汽车的发展，驱动电机逐步取代传统燃油汽车发动机，其特点是要求高转速、大承载，并能工作在频繁启动和加急减速的环境下，所以高转速成为轴承的一种趋势，而且保持架在工作过程中，将会与过个滚动体之间存在着摩擦、磨损和剧烈的碰撞，可能发生运动失稳或疲劳断裂，引起轴承早期失效。滚动轴承的设计通常采用疲劳寿命模型，而对于高速轴承，其零件的不稳定性可导致其工作异常而使其过早失效，此时轴承实际寿命可能会比预期的疲劳寿命低一个或几个数量级，在这种情况下，就不能仅仅考虑轴承的疲劳寿命，还需考察轴承的动态性能，这就需要对滚动轴承的运动进行建模和模拟计算来预测轴承的不稳定性，尤其是保持架的受力及其强度。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种能够在轴承保持架的开发初期实现对轴承保持架强度进行校核的方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种保持架强度校核方法，包括：采用多体动力学软件模拟轴承的动态运转情况，进而获取滚动体对保持架的碰撞力，然后在有限元分析软件中建立保持架与滚动体的有限元模型，将获取的滚动体与保持架的碰撞力作为输入载荷，得到保持架的应力分布情况，分析保持架的强度是否满足要求。
[0005]通过上述方法，能够在保持架的研发设计前期，简单快速评估保持架的强度是否符合要求，如果保持架强度不够，可以快速修改保持架结构，再重新校核，简单方便，能够节约很多时间。
[0006]进一步地，所述“采用多体动力学软件模拟轴承的动态运转情况”具体包括：将保持架、内圈、外圈、滚动体在三维数模软件中进行装配并生成中间格式，并将其导入到多体动力学分析软件ADAMS中，建立多体动力学分析模型，建立各零部件之间的连接关系，并赋予各零部件材料属性，施加载荷和边界条件，其中，所述的多体动力学分析模型包括内圈、外圈、保持架、滚动体，确保实际工况中载荷路径的传递是正确的。
[0007]进一步地，各零部件之间的连接关系为：外圈与滚动体之间采用的接触类型为Solid
‑
Solid，内圈与滚动体之间采用的接触类型为Solid
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Solid，保持架与滚动体之间采用的接触类型为Solid
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Solid，同时设置各零部件之间的接触属性。
[0008]进一步地，所述“施加载荷和边界条件”具体包括：对外圈施加固定约束，对内圈施加转速和载荷，从而在多体动力学软件后处理模块中获取保持架与滚动体之间的碰撞力。
[0009]进一步地，所述“在有限元分析软件中建立保持架与滚动体的有限元模型”具体包括：将保持架和滚动体组成的装配体模型导入到有限元分析软件ABAQUS中，建立有限元模
型，建立保持架与滚动体的连接关系，接触类型为摩擦副，并赋予保持架和滚动体材料属性，施加边界条件，将获取的滚动体与保持架之间的碰撞力作为输入载荷。
[0010]进一步地，包括有将所得到的保持架的应力分布情况导入到疲劳分析软件中进行疲劳强度分析，获取保持架的疲劳强度。
[0011]通过多体动力学分析软件优先模拟保持架与滚动体之间的碰撞力，再在此基础上将获取的碰撞力作为输入条件在有限元分析软件中模拟分保持架的应力分布情况，能够准确考虑滚动体对保持架的瞬时冲击力影响，得到保持架的静强度和疲劳强度，评估保持架的结构设计是否合理，避免在应用时出现不必要的失效而造成损失。
[0012]进一步地，在有限元分析软件ABAQUS中载荷加载环节，同时考虑保持架的离心力和保持架与滚动体之间的碰撞力的联合影响。
[0013]同时考虑保持架离心力和保持架与滚动体之间的碰撞力的联合影响，能够较为准确的评估保持架的强度。
[0014]进一步地，所述材料属性包括弹性模量、泊松比及密度。
具体实施方式
[0015]本专利技术保持架强度校核方法的实施例包括：采用多体动力学软件模拟轴承的动态运转情况，进而获取滚动体对保持架的碰撞力，然后在有限元分析软件中建立保持架与滚动体的有限元模型，将获取的滚动体与保持架的碰撞力作为输入载荷，得到保持架的应力分布情况，分析保持架的强度是否满足要求。
[0016]通过上述方法，能够在保持架的研发设计前期，简单快速评估保持架的强度是否符合要求，如果保持架强度不够，可以快速修改保持架结构，再重新校核，简单方便，能够节约很多时间。
[0017]所述“采用多体动力学软件模拟轴承的动态运转情况”具体包括：将保持架、内圈、外圈、滚动体在三维数模软件中进行装配并生成中间格式，并将其导入到多体动力学分析软件ADAMS中，建立多体动力学分析模型，建立各零部件之间的连接关系，并赋予各零部件材料属性，施加载荷和边界条件，其中，所述的多体动力学分析模型包括内圈、外圈、保持架、滚动体，确保实际工况中载荷路径的传递是正确的。
[0018]各零部件之间的连接关系为：外圈与滚动体之间采用的接触类型为Solid
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Solid，内圈与滚动体之间采用的接触类型为Solid
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Solid，保持架与滚动体之间采用的接触类型为Solid
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Solid，同时设置各零部件之间的接触属性。
[0019]所述“施加载荷和边界条件”具体包括：对外圈施加固定约束，对内圈施加转速和载荷，从而在多体动力学软件后处理模块中获取保持架与滚动体之间的碰撞力。
[0020]所述“在有限元分析软件中建立保持架与滚动体的有限元模型”具体包括：将保持架和滚动体组成的装配体模型导入到有限元分析软件ABAQUS中，建立有限元模型，保持架的有限元模型中，保持架为完整结构，并非选取的局部兜孔，同时保持架每个兜孔处都配合安装有滚动体，建立保持架与滚动体的连接关系，接触类型为摩擦副，并赋予保持架和滚动体材料属性，施加边界条件，将获取的保持架与滚动体的瞬时碰撞力全部作为输入条件加载到滚动体上，用于模拟轴承在运转过程中，滚动体对保持架的瞬时作用。
[0021]所述材料属性包括弹性模量、泊松比及密度。
[0022]此外，还包括有将所得到的保持架的应力分布情况导入到疲劳分析软件中进行疲劳强度分析，获取保持架的疲劳强度。
[0023]通过多体动力学分析软件优先模拟保持架与滚动体之间的碰撞力，再在此基础上将获取的碰撞力作为输入条件在有限元分析软件中模拟分保持架的应力分布情况，能够准确考虑滚动体对保持架的瞬时冲击力影响，得到保持架的静强度和疲劳强度，评估保持架的结构设计是否合理，避免在应用时出现不必要的失效而造成损失。
[0024]为了提高保持架强度评估的准确性，更加的模拟现实的情况，在有限元分析软件ABAQUS中载荷加载环节，同时考虑保持架的离心力和保持架与滚动体之间的碰撞力的联合影响。
[0025]以上实施例，只是本专利技术优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保持架强度校核方法，其特征在于，包括：采用多体动力学软件模拟轴承的动态运转情况，进而获取滚动体对保持架的碰撞力，然后在有限元分析软件中建立保持架与滚动体的有限元模型，将获取的滚动体与保持架的碰撞力作为输入载荷，得到保持架的应力分布情况，分析保持架的强度是否满足要求。2.根据权利要求1所述的保持架强度校核方法，其特征在于：所述“采用多体动力学软件模拟轴承的动态运转情况”具体包括：将保持架、内圈、外圈、滚动体在三维数模软件中进行装配并生成中间格式，并将其导入到多体动力学分析软件ADAMS中，建立多体动力学分析模型，建立各零部件之间的连接关系，并赋予各零部件材料属性，施加载荷和边界条件，其中，所述的多体动力学分析模型包括内圈、外圈、保持架、滚动体，确保实际工况中载荷路径的传递是正确的。3.根据权利要求2所述的保持架强度校核方法，其特征在于：各零部件之间的连接关系为：外圈与滚动体之间采用的接触类型为Solid
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Solid，内圈与滚动体之间采用的接触类型为Solid
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Solid，保持架与滚动体之间采用的接触类型为Solid
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S...

【专利技术属性】
技术研发人员：童学根，
申请(专利权)人：上海人本集团有限公司温州人本轴承有限公司，
类型：发明
国别省市：