产品
滚针—保持架组件广泛应用于轴和座孔可作为滚道的场合，是一种独立的滚动元件，如图1所示。在可用空间较小的应用中，滚针和保持架组件提供了紧凑的解决方案，由于滚子数量众多，滚针和保持架组件具有较高的承载能力。另外，由于其数量较多的小直径滚子，滚针及保持架组件具有高刚度。
在实际应用中，由于润滑污染、振动磨损、载荷不足等原因，容易诱发保持架裂纹萌生、扩展，甚至失效。本文利用LS-DYNA 显式求解器对滚针—保持架局部模型进行数值分析，为保持架的失效分析提供参考。
图1 滚针和保持架组件实物图
取SKF38×46×32为研究对象，滚针和保持架分别建模。如图2所示为整体滚针—保持架组件的三维结构图示，共22个滚针和一个保持架。
图2 SKF 38×46×32三维图
对析滚针与保持架组件进行整体建模，如图3所示，保持架材料为MAT1弹性材料，滚针为MAT20刚体。对滚针施加一定速度，进行冲击碰撞，获得保持架的应力分布。
图3 保持架有限元建模
如图4所示为整体滚针—保持架组件中提取出的局部模型用于数值分析，网格采用solid单元，保持架简化模型共1464个网格单元，滚针共2436个单元。滚针与保持架之间的接触为surface to surface，忽略他们之间的摩擦行为。另外，约束保持架两端面，如图4右图所示。
图4 滚针—保持架局部视图和简化模型及边界条件
下图显示了滚针10m/s冲击碰撞保持架的动态变形过程。
图5 滚针10m/s冲击碰撞保持架的动态变形过程
结果显示，应力在保持架横梁两个弯折的位置和横梁根部首先出现，后分布在横梁中间及附近位置，如图6所示。其中，位置A和B处的应力最大，这是由于滚针与保持架接触面位置位于A与B 处附近的保持架横梁表面。另外，保持架两端面约束，应力也出现在横梁末端C处和D处。对于高速运行的滚针—保持架组件，其失效为止也容易出现在上述四处位置。
图6 保持架应力分布图示
图7 保持架应力分布位置
本文建立了滚针—保持架冲击碰撞模型，仿真分析了一定转速下的滚针与保持架之间的冲击碰撞特性，获得了保持架容易失效的位置。然而，模型计算量较大，在该计算中仿真工况较少，没有考虑滚针倾斜的状况，今后还需要进一步分析。
免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删
155-2731-8020
