二维三维角接触球轴承静力接触特性研究与ANSYS仿真验证

本文主要探讨了角接触球轴承的静力接触分析，由徐天爽和赵玉洁两位作者合作完成，他们的研究工作基于赫兹接触理论这一经典力学模型，以及ANSYS软件进行数值模拟。赫兹理论是描述小变形、线弹性接触的力学基础，对于理解滚动轴承的工作性能至关重要。 首先，作者提出了针对二维和三维角接触球轴承的有限元模型建立方法。有限元方法是一种数值求解方法，通过将复杂结构分割成许多简单单元，然后对每个单元进行局部分析，最后将所有单元的结果整合，得到整个系统的响应。在构建模型时，他们考虑了轴承的实际几何形状和材料属性，确保了模型的精确性和适用性。 其次，文章详细介绍了加载方案和约束设定的方法。静态接触分析通常涉及施加恒定的载荷，以模拟轴承在实际运行中的受力情况。作者通过ANSYS软件，合理设置了边界条件，如轴向力、径向力以及可能的旋转约束，这些都直接影响到轴承的接触压力分布和接触区域的变形行为。 接着，作者进行了深入的接触特性分析。通过对仿真结果与赫兹理论的对比，他们验证了所提出的建模方法和加载方式的有效性。这种验证确保了模型的预测结果与理论预测的一致性，从而增强了研究结果的可信度。 本文的研究重点在于低速运转工况，这对于理解轴承在实际应用中的行为具有重要意义。由于复杂的加载工况可能导致轴承承受非均匀的应力分布，因此，本文的研究为设计者提供了重要的理论指导，特别是在面对这类工况时如何优化轴承设计，提高其可靠性和寿命。 关键词“角接触球轴承”、“赫兹理论”和“接触分析”突出了研究的核心内容，而“中图分类号：O302”则表明了该研究属于工程力学领域的范畴。徐天爽和赵玉洁的这篇首发论文为角接触球轴承的静力接触问题提供了实用的数值工具和理论支持，对相关领域的工程师和技术人员具有很高的参考价值。