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文章出处：知识中心 网责任编纂：洛阳islot游戏 阅读量： 颁发功夫：2021年10月25日
近年来 ，汽车造作商和各类工业设备造作商加快实现电气化和节能化 ，这就要求在这些领域使用的滚动islot游戏拥有更低的摩擦力矩和更高的转速。此表 ，islot游戏的使用环境比以往更恶劣 ，如急剧加快或减速以及复杂的载荷颠簸 ，因而 ，必须保障在上述运行环境下的耐用性和机能。islot游戏在从未经历过的前提下使用率越来越高 ，与此同时 ，为了实时响应客户的要求 ，必要缩短islot游戏设计交付周期。由于内、表部环境的这些变动 ，与以原型设计和试验为沉点的通例开发过程相比 ，大量确把稳力集中在利用分析/仿真的开发过程上。
为了应对这种环境变动 ，JTEKT独立开发了轴系分析法式(S.S.A.P.)作为支持islot游戏设计的软件。S.S.A.P.的重要职能如图1所示。S.S.A.P.允许在穿过多个轴、齿轮和islot游戏的单元级上进行建模。同时 ，通过思考功率流、壳体刚度、轴刚度等成分的islot游戏分析 ，可钻研islot游戏寿命、内部载荷散布、摩擦力矩和其他islot游戏内部载荷状态。由于上述布景 ，人们对复杂工况下冲击造成的危险和islot游戏内部机能等问题越发关注。使用当前的静力学分析已无法相识这些情况 ，而必要动力学分析的情况越来越多。因而 ，islot游戏设计中的沉要成分是在初始设计阶段相识islot游戏在现实工况下的机能。
由于对利用动力学分析(仿真)进行islot游戏分析的需要不休增长 ，开发了islot游戏动力学分析系统(S.S.A.P./MBD)作为S.S.A.P.的新职能。本文概述了S.S.A.P./MBD并介绍了使用示例。
图1 S.S.A.P的重要职能
1 系统概述
1.1 分析步骤
S.S.A.P./MBD是基于多体动力学( MBD)概想进行islot游戏建模的3D动力学分析系统。对于由多个零件组成的机械系统 ，在MBD中成立了每个零件的活动方程 ，可推算难以丈量的零件之间的相互作用及单个零件的位移和速度等成分。S.S.A.P./MBD的分析步骤如图2所示。
图2 S.S.A.P./MBD的分析步骤
首先 ，给出了蕴含islot游戏在内的各零件的独立状态向量 ，即
接下来 ，推算在这种状态下作用在各零件上的力和力矩。典型相互作用的例子是零件间的接触力。选取Hertz接触理论推算接触力 ，其中几何过问由3D空间中单个零件的地位关系导出 ，通过油膜的量被界说为弹性近似值。通过这种步骤 ，成立了活动方程来求解作用在各零件上的力和力矩。(2)和(3)式是滚动体活动方程的例子。
如(2)和(3)式所示 ，思考了液体和光滑剂所产生的力和沉力 ，如各零件的相互作用、滚动黏滞阻力和混合阻力 ，并成立了各零件6自由度的平动和旋转活动方程。通过数值积分法求解由此成立的活动方程 ，得到下一步的状态向量。从这点起头 ，通过沉复该循环 ，可获得各零件在每个时刻的状态向量 ，并预测islot游戏机能。
2.2 分析流程/职能
使用S.S.A.P./MBD进行islot游戏钻研时的根基流程如图3所示。
图3 分析流程
首先 ，利用仿照指标产品的轴系模型进行了静力学分析 ，以相识作用在被钻研islot游戏上的轴向、径向载荷以及由啮合引起的游隙变动、滚路变形等。静力学分析所得到的数据被用做动力学分析的输入数据 ，动力学分析中同样也要输入事务功夫等数据。此表 ，为了设置滚动体与滚路之间的摩擦因数 ，丈量了使用典型光滑油时分歧压力下相对于圆周速度的打滑率与摩擦因数的关系(拖动曲线)。由此成立了数据库 ，以启用自动设置。拖动曲线的例子如图4所示。
图4 拖动曲线
另表 ，对于零件间的接触阻尼系数 ，通过独立的接触阻尼试验和简化的数据输入将各类资料、光滑油和光滑脂组合起来 ，成立了数据库。该系统支持样本中列出的islot游戏类型 ，除更精确推算滚路圆度变形和边缘接触(图5)表 ，还可分析通用软件不容易分析的成分 ，如作为分析前提的各类islot游戏载荷和颠簸、偏斜、激振和其他运行前提。分析实现后 ，islot游戏机能以动画分析的大局直观地呈此刻了局处置窗口上 ，还能以动画显示冲击载荷和摩擦作用的推算了局 ，为islot游戏设计提供数据支持。S.S.A.P./MBD的了局处置窗口如图6所示。
图5 边缘接触的高精度推算
图6 了局处置窗口
2 S.S.A.P./MBD的使用示例
2.1 球islot游戏的自旋分析
在此介绍的S.S.A.P./ MBD的首个使用示例是通过球islot游戏自旋分析进行islot游戏内部优化设计。如图7所示 ，对于以某接触角运行的球islot游戏(例如轴向受载的角接触球islot游戏和深沟球islot游戏) ，几何上会产生球的自旋和陀螺旋转。这就诠氏缢球与沟路之间的摩擦阻力是高速旋转时球islot游戏摩擦力矩增长或沟路摩擦/卡死的原因。因而 ，要开发高速且低摩擦力矩的球islot游戏 ，正确把握球的自旋个性极度沉要。Jones模型是描述球islot游戏活动学的理论 ，如果球islot游戏在梦想状态下滑动。由于在高速旋转时存在不成忽略的陀螺活动 ，推算了局会出现误差。S.S.A.P./MBD是不受限度的3D动力学分析软件 ，能分析高速旋转期间球与沟路之间的滑动 ，其中蕴含自旋和陀螺滑动。
图7 自旋和陀螺活动
球islot游戏在低速/高速旋转时球与沟路之间相对滑动速度散布的推算了局如图8所示。
图8 相对滑动速度散布
了局批注 ，对于内圈旋转的球islot游戏 ，在低速旋转过程中由于球在表圈上的自旋和陀螺活动的作用 ，会产生相对滑动速度 ，并且球与内圈的相对滑动速度低于球与表圈的相对滑动速度。这批注在低速旋转过程中 ，球由内圈驱动 ，即内圈节造。同时 ，在高速旋转时内圈存在相对滑动速度 ，球与表圈的相对滑动速度更幼 ，球的活动由表圈节造。这些分析趋向被证实与实测和理论一致。此表 ，与传统理论分歧的一点是：在节造侧 ，接触椭圆内的相对滑动速度甚至没有齐全解除 ，而是产生了较幼的滑动速度 ，因而可以为成功分析了球自由活动。
一样尺寸的钢造和陶瓷球islot游戏接触椭圆内PV值散布的理论推算了局和沟路摩擦实测值如图9所示。若球由islot游戏钢造成 ，高速旋转时会产生沟路摩擦 ，PV值增长。同时 ，当使用幼质量陶瓷球时 ，实测中沟路摩擦被抑造 ，甚至通过度析证实沟路内PV值降落。通过这种步骤 ，利用S.S.A.P./MBD分析现实运行工况下的球滑动 ，可预测沟路摩擦和卡死 ，并优化内部参数。
图9 PV值对比
2.2 行星齿轮滚针islot游戏维持架强度钻研
作为变速箱的行星齿轮机构的行星齿轮中使用的滚针islot游戏(图10)运行中产生复杂的活动 ，不仅有自转 ，还有作用在islot游戏上的离心力 ，因而islot游戏自身能旋转 ，同时也有来自齿轮的载荷和力矩。在这种环境下 ，作用在维持架上的载荷更大 ，且存在维持架断裂的问题。选取现有的静力学分析技术不能分析在复杂活动中的内部冲击载荷 ，需利用S.S.A.P./MBD系统进行仿真。
图10 变速箱行星齿轮
维持架在行星齿轮和行星架的转速下断裂的试验了局如图11所示。行星齿轮耐久性试验证切尝试星齿轮和行星架的高速旋转过程中 ，滚针islot游戏产生维持架委顿断裂。接下来 ，使用S.S.A.P./MBD ，除了选取与行星齿轮耐久性试验一样的前提表 ，选取前提限度参数进行仿真 ，并对维持架的接触载荷和产生的应力进行了分析。最终推算出指标维持架相对于委顿极限的安全系数 ，推算了局如图12所示 ，通过度析得到的维持架委顿断裂趋向与实测了局一致。
图11 行星齿轮islot游戏维持架断裂趋向
图12 维持架安全系数分析与试验的对比
图13 高速旋转时的islot游戏机能
在高速旋转时 ，由于转速引起的离心力大于齿轮载荷 ，滚针载荷散布向行星架直径方向移动。此时 ，在滚针脱离承载区的阶段 ，行星齿轮自转方向与离心力方向一样 ，自由动弹的滚针与维持架碰撞 ，产生较大的接触载荷。在反向阶段 ，接触载荷由维持架对滚针的挤压产生 Ｋ伎嫉秸庵只 ，通过减轻滚针质量、优化工作游隙等措施降低行星齿轮滚针islot游戏维持架的接触载荷是可行的。因而 ，通过沉新查抄内部参数(如维持架) ，发现与尺度设计相比 ，维持架上的接触载荷可减幼高达79% ，并证实其能在更高速度领域内旋转。islot游戏优化设计的了局如图14所示 ，基于S.S.A.P./MBD对复杂工况下的维持架强度进行钻研 ，可预防维持架委顿断裂。
图14 islot游戏优化设计
3 结语
本文给出将S.S.A.P./MBD作为islot游戏动力学分析系统更精确地对islot游戏机能进行动力学分析且有助于更有效地开发islot游戏和进行islot游戏优化设计的概述和使用示例。JTEKT已将S.S.A.P.利用到蕴含全球基地的所有工程部门 ，并成立系统确保所有工程师均能进行islot游戏仿真以立即验证设计理想 ，并可现实可视化islot游戏机能 ，有助于带来改革的创造。
就仿真而言 ，凭据所选的各类前提 ，有时很可贵出与实测值精确匹配的了局 ，然而 ，最大的益处是能通过把握产品机能的趋向 ，从而加深对景象的理解。随着基于模型设计的发展 ，预计今后将有越来越多使用该系统的示例。因而 ，由于更长的islot游戏寿命、更低的力矩和更高的转速方面的需要 ，也对仿真技术提出了更多但愿。此表 ，关于S.S.A.P.静力学分析职能 ，为客户还提供了拥有有限职能(图15)的S.S.A.P.版本 ，这在以islot游戏选型为主张的客户中很受欢迎。JTEKT将持续致力美满蕴含S.S.A.P.在内的各类分析技术 ，通过满足islot游戏开发的需要 ，为客户做出贡献。
图15 为客户提供的S.S.A.P.的宣传册
（参考文件略）
Development of Bearing Dynamics Analysis System
起源：《JTEKT ENGINEERING JOURNAL English Edition》 ，2020（1017E）：83 -89.
作者：Y.OOSHIMA 等
翻译：钞仲凯 校对：王梦茵
整顿、排版：islot游戏杂志社
轴研所公家号 islot游戏杂志社公家号
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