【摘 要】
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随着动力学仿真技术及有限元仿真技术等一系列科学技术的高速发展,摩擦学研究的发展正在从传统的实验研究向虚拟仿真与实验相结合的研究方式发展。轴承的摩擦磨损机理主要研
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随着动力学仿真技术及有限元仿真技术等一系列科学技术的高速发展,摩擦学研究的发展正在从传统的实验研究向虚拟仿真与实验相结合的研究方式发展。轴承的摩擦磨损机理主要研究轴承内部两个相对运动零件表面之间的一系列变化,进而更好的研究导致轴承材料表面的摩擦磨损的原因,并探究在摩擦过程中轴承接触表面发生的一系列变化,希望最大程度地避免轴承内部零件之间不必要的磨损。本文以圆柱滚子轴承为研究对象,对其进行摩擦动力学仿真、有限元静力学分析以及温度场分析。本文的研究内容包括:1、应用三维建模软件SolidWorks建立圆柱滚子轴承的三维几何模型,进行装配并验证模型的正确性,为后续的研究做好准备。2、运用多体动力学软件ADAMS对圆柱滚子轴承模型进行动力学仿真,得到滚子在公转一周时间内保持架角速度曲线图、滚动体与内圈摩擦力曲线图。并研究轴承在不同转速下,滚子与内圈摩擦力的变化趋势。3、采用软件ANSYS Workbench对简化的圆柱滚子轴承模型进行静力学仿真,得到滚子处于不同位置时滚子与内圈的接触应力云图,并解释该云图变化规律。将ADAMS中得到的内圈与滚子间的摩擦力、正压力导入到轴承的有限元模型中,得到基于动力学的滚子在不同位置的接触应力云图,并比较两种方法得到的滚子与内圈的接触应力。4、基于热网络法的分析方法建立圆柱滚子轴承热网络模型,计算得出轴承微观稳态分布时的各关键节点的最高温度值。用ANSYS Workbench软件热分析,对轴承整体温度场作模拟仿真,得出基于静力学的轴承宏观的稳态温度场分布情况以及基于动力学的轴承温度场宏观分布情况,并比较两种方法得到的温度场。
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