荷大小/kN2i图(16)在不同的轴径向载荷作用下,轴承失效一般分为两种情况,一是外圈失效,这主要发生在轴径向载荷角度小于75度时;二是内圈失效,这主要发生在轴径向载荷角度大于80度时。对于外圈失效的情况,根据测得的数据可见,用二次函数进行拟合较为合适,拟合结果如下••Fr=0.2460Frt2-12.0477F,+145.7815?(17)对于內圈失效的情况,由于其范围较小,且即得数据不多,用线性拟合即可,最小二乘拟合的结果如下:F.=-0.6184^+54.84?(18)将拟合所得曲线绘在同一坐标系下,结果如下:图(17)算出阁屮两条线的交点坐标为(10.19,48.54),该交点的含义为在轴向载荷为10.19kN,径向载荷为48.54kN时,轴承内外圈将同时达到破坏临界值。用ABAQUS进行分析计算,分析结果为外圈最大应力为2017.17kN,与1960kN较为接近。内圈最大应力为1382.94kN,与1340kN较为接近。但该结果误差较大,主要由于对内圈失效的情况采用线性拟合有较大误差,可以多测一些数据加以改进。结束语:通过对向心关节轴承在轴向、径向和轴径向载荷作用下的有限元分析,得到如下结论:(1)目前用解析方法对轴承的受力情况分析仍有一定W难,但利用ABAQUS软件可以方便地对轴承的受力情况进行分析,从而为轴承的没计和使用提供详实的参考。(2)大部分加载情况下,轴承外圈首先发生失效。故加强外圈的强度是改善向心关节轴承受力性能的重要手段。(3)在轴径向载荷作川角度较小时,本例中小于75度,轴承内圈有着一定的安全裕度,可考虑加强外圈强度来提升轴承受力性能。在轴径向载荷作用角度较大时,本例屮大于80度,轴承外圈有着一定的安全裕度,可考虑加强内圈强度来提升轴承受力性能。(4)对本例所分析轴承,当轴径向载荷落在安全载荷包线以内时,轴承正常工作,不会发生破坏,否则轴承失效。
全文预览
