摘 要

滚动球轴承普遍的应用于各种行业，本次论文，主要是运用adams全面的数据功能以及强大的建模及分析功能，首先用proe建立滚动球轴承的模型，并导出x_t格式，然后导入adams中，首先规定每个零件的材料，并利用用户自定义功能在adams已经建好的模型中，规定好每个零件间的相互作用力，运用adams强大的仿真功能，对球轴承模型进行动力学分析。然后通过改变对模型施加的作用力及驱动力等条件，对不同工况下的轴承模型进行动力学分析。并得到各部件对应的运动状况图。该技术可以迅速并且直观地表现其仿真结果。

关键词：球轴承；proe建模；Adams仿真；动力学分析

　 滚动球轴承构造不难,但是各部件之间的相互力的作用有些繁杂,甚至有时候有润滑油的干扰,所以对其进行动力学分析并不简单,借此创立的非线性方程也很难得出结果。下面首先介绍了如何用proe软件建立一个球轴承模型，然后再借助adams优秀的仿真功能对模型进行动力学分析，充分发挥了两个软件的各自优势，增加了研究效率，同时也保证了结果的科学性和准确性。

Abstract

Rolling ball bearings are widely used in various industries. This paper mainly uses the comprehensive data function and powerful modeling and analysis function of adams. First, we use proe to build the model of rolling ball bearings, and then we export the XSP format, and then import it into adams. First, the material of each part is specified, and the dynamic analysis of the ball bearing model is carried out by using the user-defined function in the model already built by adams, the interaction force between each part and the powerful simulation function of adams. Then, by changing the force and driving force applied to the model, the effects of different working conditions on the The dynamic analysis of bearing model is carried out. The corresponding motion picture of each component is obtained. This technique can express the simulation results quickly and intuitively.

Key words: ball bearing modeling and Adams simulation; dynamic analysis

The structure of rolling ball bearing is not difficult, but the interaction between the components is complicated, and sometimes there is interference of lubricating oil, so it is not simple to analyze the dynamics of rolling ball bearing, and it is difficult to get the result of the nonlinear equation. This paper first introduces how to build a ball bearing model with proe software, and then makes dynamic analysis of the model with the help of the excellent simulation function of adams, which brings into full play the respective advantages of the two software and increases the research efficiency. At the same time, the results are guaranteed to be scientific and accurate.

一、国内外研究现状

滚动轴承的力学模型经历了静态分析、拟静力学分析、拟动力分析和动态分析四个发展过程。轴承性能与DY 采用NAMIC分析方法，如表。滚动轴承的设计通常是基于疲劳寿命模型静力学或伪静力学模型，以简单计算疲劳寿命和刚度 。动力分析比准静态分析要复杂得多。动力分析需要求解复杂的运动微分方程，从而确定动载荷、变形、位移， 滚动体速度力等因素决定了轴承部件如球、笼等的复杂运动。滚动轴承的动态应用及其应用 零件的动态性能和滚动轴承的动态性能是高速高精度滚动轴承设计的重要因素。

1滚子轴承分析模型

上世纪中叶，Lendbuger和Palmgren用于分析轴承在径向、轴向和扭矩载荷作用下的变形和滚动载荷分布。此方法不接受int。考虑了高速轴承产生的惯性载荷、摩擦力和润滑油的影响，分析精度不高。

Jones（1960）提出了一种伪静力学分析方法。建立了滚子轴承的伪静力学模型，考虑了高速产生的离心力和陀螺力矩效应。 将它们与外载荷一起纳入轴承构件的力、力矩平衡方程。然后用迭代法求解非线性方程组。然而，该模型并不成立。 由于润滑油的作用，所以不能正确预测轴承内部滑动。伪静力分析模型被广泛应用于计算真实载荷分布、疲劳寿命和疲劳寿命。 轴承的飞度。,至今仍在广泛应用。

在伪动力学分析方法中，滚动体的运动分析放弃了环的控制理论与各轧制体的转速相等的假设。 注意惯性力的影响。在轧制体的力和力矩平衡方程中，将滚动体的转速表示为滚动体方位角的函数。哈里斯，开始 拟静力学的基础，提出假设滚压体的转速是滚动体方位角的函数，而不是滚动体的方位角。时间的函数。剪切 用牛顿流体模型计算接触表面的应力，用积分法计算油膜的阻力。考虑惯性力，润滑油对滚筒的阻力，磨擦。 笼子和笼子。建立了滚动体、保持架和内圈的平衡非线性方程，对旋转、转速、轴承变形等进行了分析。然后是Poplawski和Rumbug ER建立了更全面的滚子轴承准动态分析模型，考虑了保持架与环导轨表面、滚动体和保持架口袋之间的摩擦，进一步改进了 方法。研制了高速圆柱滚子轴承仿真运动.考虑柔性外环、油膜和滚子离心的力学分析软件和软件模型。 变几何RCE，可用于分析和计算滚子的形状变化、载荷变化、倾斜和偏斜、保持架与法兰间的力。圆锥滚子的准动力学模型 建立了轴承模型，计算了轴承的载荷分布、接触压力分布、保持架滑移率和滚子接触面滑动速度。分析模型 建立了高速柔性环圆柱滚子轴承，分析了其变形、轴承内力分布、能量损失及滑动轴承间的关系。 研究了轧辊的速度和载荷分布。

随着滚动轴承动态性能分析的要求，伪静力学或伪动力学已不能满足这一要求。轴承性能的动力学模型及其影响 研究了随时间变化的参数。对滚动轴承的建模进行了研究，并在分析领域做了大量的工作。自从七十年代中期以来，一系列的爸爸 对滚动轴承进行了动态分析，建立了滚动轴承的动态分析模型。该模型考虑了复杂的运动状态和f_c。 分析了滚动体的状态，分析了轴承部件的速度变化以及相应的惯性力的影响。

然而，油阻尼和材料滞后阻尼的影响 不在模型中考虑。接触等按全接触弹性接触处理。在动力分析模型中，每个轴承部件都有一定的自由度。考虑到 各部分的比例，运动微分方程中零件的转速是时间的函数，并分别建立了运动微分方程。动态实例 通过将轴承的动态状态与时间进行积分，可以模拟出各部件的不变性。所开发的轴承可用于各种类型滚动轴承的分析计算。古普塔 并将保持架质量中心涡的计算结果与实测结果进行了比较，验证了用.Corny建立的二维和三维圆柱滚子轴承。动议 对两种模型中的保持架进行了二维处理.该模型与Gupta模型不同，详细分析了滚筒与保持架之间的受力情况。的缺点 模型是指某些公式是有条件的或范围的，不连续的，且公式不易在计算中使用。2004年，Ghaisas等人建立了圆柱滚子的动力学模型。 固体润滑轴承。模型与古普塔模型基本相同。将该模型应用于固体润滑圆柱滚子轴承保持架。摘要AMS建立了赛里的动力学模型。 圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承。基于经验公式，轴承油膜阻力的计算比较准确。圆柱分析模型 滚子轴承是平面模型。滚子和保持架只有两个自由度，不能模拟滚子的扭转和倾斜，模型中没有考虑阻尼效应。

在我国，许多学者对滚动轴承的分析进行了深入的研究.1982年，郑林清等人运用弹流润滑理论对准动力进行了分析。 滚子轴承。该模型引入了轴承环与轴承座的变形协调关系。在CAL时考虑了接触区热效应的影响。 用有限元法计算滚子与滚道间的油膜厚度和摩擦力。1989年，胡玉进将高速圆柱滚子轴承及其阀座环简化为一种方案。 采用拟动力法对轴承内部进行了计算.滚子和保持架的载荷分布是由于流体动力润滑，刚性c。 本体和自由状态。在此基础上，建立了保持架和滚子总成的动力学方程。通过数值求解，得到了刚性冲击、冲击频率和冲击力a。 通过数值求解，揭示了滚子与托架的大小以及夹持器与托架之间的间隙。对润滑油的性能进行了研究。林国昌等人。埃斯特 建立了同心圆柱滚子轴承的准动力学分析模型。该模型考虑了非圆滚道、环和滚子相对倾斜的影响， 轴承座的挠性变形对轴承性能的影响。该润滑模型考虑了赫兹和进口润滑油的热效应和劣质。油的作用 。研究了非圆滚道轴承的设计方法，以及内外环倒置时的轴承特性。压路机的最大应力是用vari计算的。 柔性二维接触问题的一般方法。应用该方法对航空发动机主轴承的滚子滑移进行了分析，计算结果与e值吻合较好。 食物价值模型中的保持架只有一个度，即保持架绕轴承的中轴旋转。(吴林峰等人)建立了一个伪动力学模型来分析。 高速滚子轴承的打滑和偏斜现象。在润滑模型中，采用分段计算，考虑了接触入口区域的高速剪切热效应。 解决轴承轴向偏心载荷现象。并对稀油条件下油膜厚度和阻力进行了研究。根据大量的计算， 分析了轴承间隙、外载荷、转速、内圈倾斜和滚子数对轴承滑移、滚子偏斜和轴承疲劳寿命的影响。然而，模型假设t 滚子转动的角速度与保持架的角速度相同，保持架是单自由度的，不考虑保持架质心的运动。袁汝 建立了高速滚子轴承准动力分析模型和方法，研究了凸度、滚子倾斜和滚子偏斜对滚子滑移率的影响。 高速轴承在模型中，保持架在轴承中心只有一个自由度，不包括保持架的分析。

1996年陈国定提出了高速圆柱滚子轴承的伪动力学模型.该模型不采用EHL经验公式和赫兹压力分布来处理。 ACT问题，但多网格弹性流体动力分析方法用于计算接触区域的应力问题，包括油膜厚度的接触区域之间的滚动。 吴氏体和轴承套筒图。油膜动压和润滑油牵引等。利用该模型分析了不同工况下笼辊的滑移情况。 。1998年，对模型进行了改进，考虑了表面粗糙度的影响，分析了高速轴承单元间相互作用力的大小和分布。张彻 本文建立了一个简化的滚子，对滚子的转动、转速和笼速进行了动态仿真，并分析了滚子与保持架之间的滑移情况。 爱德。滚动体有两个自由度：质量中心围绕轴承中心旋转和滚子围绕其自身轴中心旋转。笼子在动 只有一种自由度，那就是，笼子绕着它的轴旋转。该模型不能用来模拟轴承笼的涡量。

基于轴承的运动学、动力学、摩擦学和弹流润滑理论，对张志华等航空发动机主轴圆柱滚子轴承进行了研究。大 摘要采用瞬态拟动力分析方法，对高速轻载圆柱滚子轴承保持架的动态性能进行了分析，并建立了轴承保持架动态分析的数学模型。 已经建立了。崔力等人建立了滚动轴承在四自由度载荷作用下的准动力分析模型。考虑五自由度滚子和内圈及三维 提出了保持架自由度的计算方法，并利用更精确的弹性流体动力学模型计算了非圆滚道轴承的阻力，给出了非圆滚道轴承动力性能的计算方法。l 研究了滚动轴承在工作条件和结构参数下的OAD。分析了接触应力和滑动速度的乘积以及轴承刚度的影响。但 不研究笼的动态运动。

1992年，李晋标建立了基于流体和弹性流体动力润滑理论的滚动轴承动力学模型。它是我国最早的滚子动力学模型。滚动体有6d。 白鹭自由，笼子有三个自由度，内环有五个自由度。简化了滚子的运动，并对滚子的径向运动速度及影响进行了分析。 忽略了陀螺力矩对滚子倾斜的影响。对滚子和保持架的滑脱、倾斜、轴向运动等运动特性进行了动态模拟，但对涡动进行了模拟。 没有研究过笼子的问题。

一些学者也对分析模型的具体问题进行了研究。根据弹性流体动力润滑理论，李明章讨论了法兰和法兰的结构设计。 圆柱滚子轴承端面。凸缘形状和轧辊端面形状是影响法兰润滑和轴向承载能力的主要因素。建议 在具有锥形边缘和圆锥端面的滚子结构上，圆锥和球端的滚子结构优于滚子的结构。滚筒之间的接触位置 R面和边缘是较高的边缘以上的滚子表面，而不是超过边缘的高度。邵鹏飞等人运用有限元分析方法对端面润滑模型进行了分析。 滚筒的CE。分析了端面形状、偏转角、支承角对法兰的影响以及间隙对薄膜压力的影响。滚子歪斜的稳定性 并讨论了轴向沟道问题。