单列向心球轴承保持架动力学仿真分析

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Dynamic Simulation Analysis of Single-row Radial Ball Bearing CageWU Zhifei ，CAO Guohou ，XU Ping ，LUO Yongsheng。，ZHANG Baoyong3(1.Kunming University of Science and Technology，Kunming 650504，China；2.Engineering Research DesigningInstitute of Chengdu Military Region，Kunming 650222，China；3.Jinchuan Group Co.，Ltd，Jinchang 737104，China)Abstract：This paper took the single-row radial bali bearing cage as a research object，based on the theoretical founda-tion of the multi-rigid-body system dynamics and platform of virtual prototype，and by using the 3D software SolidW orks，constructed a mode1.There were one multi-rigid-body system model and another coupled multi-body system model estab-lished in ADAM S software.This paper discussed the multi-body system coupled modeling general method，the cage on thesystem dynamic characteristic influence.The results of the study showed that soft cage damping effect absorbed energy andinhibit the cage vibration，which made its stress smaller more stable operation。

Key words：single-row radial ball bearing，cage，ADAMS，rigid-flexible coupling滚动轴承分有和无保持架 2种结构。大型轴承- 般要求承受较大的负荷 ，常在内外滚道 间装满滚动体，故无保持架；而大多数中小型滚动轴承都有保持架。保持架分部分和全部包裹滚动体 2种类型，它是随滚动体运动的轴承零件，用以隔离滚动体，通常还引导滚动体并将其保持在轴承内。滚动轴承工作时，由于滑动摩擦而造成轴承发热和磨损，特别在高温运转条件下，惯性离心力的作用加剧了轴承的摩擦、磨损与发热，严重时会造成保持架烧伤或断裂，致使轴承不能正常工作。因此，对高速情况下的单列 向心球轴承保持架 的瞬态动态性能研究就显得非常重要 。

本文通过使用三维建模软件 SolidWorks、有限元分析软件 ANSYS和多体动力学软件 ADAMS，为单列向心球轴承分别建立 1个多刚体 系统模型 ，以及 1个刚柔耦合多体系统模型，探讨了多体系统刚柔耦合建模的-般方法 ，研究 了刚柔耦合模型对系统动态特性的影响。

l ADAMS刚柔系统建模ADAM S(automatic dynamic analysis of me-chanical systems)是 由美 国 MSC Software公 司开发 的机械系统动力学 自动分析软件 。ADAMS-方面是虚拟样机分析的应用软件 ，用户可以运用该[5]韩静，方亮，孙甲鹏，等.基于 Pro/E与 ANSYS w0RK-BENCH的复杂装配件协同仿真与优化[J].机械设计与制造 ，2010(1)：190-192。

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作者简介：席爱婷 (1989-)，女，硕士研究生，主要从事精密、超精密加工技术等方面的研究 。

收稿 日期：2013年 O1月 04日责任编辑 吕菁《新技术新工艺》设计计算与试验研究 73设计计算 试验研究l FLEX·BOOY-1.CM-PosNonMag l-0上暑4 ～鼻- l j i i l ～ ；二 j二#二 j ：j：j二， 0- --÷ - . ～- jmn～f-～寸寸j寸～ j二 誓： t ： ≥ 0二- ： 0 -lI -0-l Ii÷ ； - - ll - - j Iff；if 0.05Anslysls：Last-Run0.1 0.15 0.2时间/sb1刚性保持架图 5 位移 图l- FLEX-BOO I.CM-Velcdly.Mat i i il i ； f ； l 。 l -～ 下 j ，' ÷- -- -I - - -- 。

-u-u --u --ll-- ------ -，---- l i - r 0 ' 。 亍- - - . -l-～l- -- 1.0j～- - - I～；， l i l l i -- --十-0-叶 ～- - - 0- -- ～ 0 ～- -～L - - -：～ 0： r ：II--.Daochjia.CM·Valcoly-M 对，-1 几 且 1 rf、 [ -L J t中1r～fl l iAnslysl山 sI擅∞ 0·O5 O-时何0.1 5/sb)刚性保持架图 6 速 厦 图由于柔性保持架具有更大的阻尼作用；因此 ，在钢球与保持架发生碰撞时，柔性保持架能吸收部分能量，导致柔性保持架与钢球的作用力小于刚性保持架 ；而保持架的转动主要是靠钢球的推动，柔性保持架与钢球的作用力小，造成柔性保持架的公转速度降低。

4 结语Anslysls：Last-Run 时简/s熏性保持架l---aochjia.CM-AccalaNon.MaR - - - 4 -r～-r - r。

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