圆锥滚子轴承滚子力求解代码
时间: 2023-07-09 13:53:12 浏览: 56
下面是一个使用Matlab求解圆锥滚子轴承滚子力的简单代码:
```matlab
% 定义问题参数
F = 100; % 施加在轴承上的力
d = 100; % 轴承直径
D = 200; % 内圈直径
B = 50; % 轴承宽度
r = 40; % 滚子半径
a = 0.5; % 接触角
E = 2e11; % 弹性模量
v = 0.3; % 泊松比
% 计算问题的中间参数
C = (1+v)/E; % 弹性系数
nu = sqrt((1-C^2)/(1-2*C^2)); % Poisson's ratio
K = (1-nu^2)/E; % 弹性系数
theta = atan((D-d)/(2*B)); % 滚子自由角
phi = atan(sin(a)/(1+cos(a))); % 接触角
r1 = d/2-r; % 内圈半径
r2 = D/2-r; % 外圈半径
% 定义求解区域
x = linspace(-d/2,d/2,100);
y = linspace(-B/2,B/2,100);
[X,Y] = meshgrid(x,y);
% 计算滚子力
if sqrt(X.^2+Y.^2) <= r1*cos(theta)
Fx = 0;
Fy = 0;
Fz = F*sin(a)/(2*pi*r*B);
elseif sqrt(X.^2+Y.^2) >= r2/cos(theta)
Fx = 0;
Fy = 0;
Fz = F/(2*pi*r*B);
else
a1 = C*r1^2*(r2^2-X.^2-Y.^2) + K*r1^2*(r2^2-X.^2-Y.^2).^2;
a2 = C*r2^2*(r1^2-X.^2-Y.^2) + K*r2^2*(r1^2-X.^2-Y.^2).^2;
a3 = 2*C*r1*r2*X.*Y + 2*K*r1*r2*(r2^2-X.^2-Y.^2).*(r1^2-X.^2-Y.^2);
beta = atan(a3/(a2-a1));
gamma = atan((Y*cos(beta)-X*sin(beta))/r1);
Fx = F/(2*pi*r*B)*sin(a)*cos(gamma)*cos(beta);
Fy = F/(2*pi*r*B)*sin(a)*cos(gamma)*sin(beta);
Fz = F/(2*pi*r*B)*cos(a)-Fx*sin(phi)-Fy*cos(phi);
end
% 可视化结果
quiver(X,Y,Fx,Fy);
title('Roller Force Distribution');
xlabel('x');
ylabel('y');
```
这个例子计算了圆锥滚子轴承滚子受到的力分布。我们假设轴承受到一个力$F$,轴承直径为$d$,内圈直径为$D$,轴承宽度为$B$,滚子半径为$r$,接触角为$a$,材料的弹性模量为$E$,泊松比为$v$。然后我们使用一些简单的数学公式来计算滚子受到的力,并使用Matlab的quiver函数可视化结果。