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基于ANSYS的双列圆锥滚子轴承预紧力有限元分析
基于ANSYS的双列圆锥滚子轴承预紧力有限元分析
摘要：本文基于ANSYS软件，采用有限元分析方法对双列圆锥滚子轴承的预紧力进行研究。通过建立三维有限元模型，分析了预紧力对轴承内部应力和变形的影响。结果表明，在一定范围内增加预紧力能够显著提高轴承的刚度和稳定性，但过大的预紧力会导致轴承产生过度压缩变形。因此，在工程实际应用中，需要根据实际情况确定适宜的预紧力值。
1.引言
双列圆锥滚子轴承广泛应用于工业机械和装备中，承载能力和刚度较高。预紧力是影响轴承性能的关键参数之一，合理的预紧力能够提高轴承的刚度、稳定性和工作寿命。因此，研究预紧力对轴承性能的影响具有重要意义。
2.方法
2.1建立有限元模型
根据双列圆锥滚子轴承的几何参数，利用ANSYS软件建立了三维有限元模型。考虑到轴承内外圈的连接情况以及装配配合情况，对模型进行了合理简化和约束设置。
2.2网格划分及材料属性
根据模型的几何形状，将模型进行网格划分，使得网格尺寸合适并保证计算精度。对双列圆锥滚子轴承的材料属性进行了合理设置，包括材料的弹性模量、泊松比等参数。
2.3边界条件设置
在进行有限元分析时，需要对模型的边界条件进行合理设置。根据实际工况，对轴承的摩擦力和受力情况进行了边界条件的设定。
3.结果与讨论
通过有限元分析，得到了双列圆锥滚子轴承在不同预紧力下的应力和变形情况。结果显示，增加预紧力可以显著提高轴承的刚度和稳定性。在预紧力增加到一定值后，轴承的稳定性达到最佳状态，进一步增加预紧力则不再产生明显的效果。另外，过大的预紧力也会导致轴承产生过度压缩变形，并增加轴承的能耗和摩擦损失。
4.结论
本文基于ANSYS软件对双列圆锥滚子轴承的预紧力进行了有限元分析。结果表明，合理的预紧力可以提高轴承的刚度和稳定性，从而增强轴承的承载能力和工作寿命。在工程实际应用中，需要根据具体情况确定适宜的预紧力值，避免过大的预紧力导致轴承过度压缩变形。此外，本文的研究结果对于设计和优化双列圆锥滚子轴承具有重要参考价值。
参考文献：
[1]王某某,张某某.基于ANSYS的双列圆锥滚子轴承的应力分析[D].哈尔滨工程大学,2020.
[2]张某某,李某某.双列圆锥滚子轴承的设计与优化[M].机械工业出版社,2018.
关键词：ANSYS;双列圆锥滚子轴承;预紧力;有限元分析