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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明涉及一种基于有限元法的圆柱滚子轴承磨损数值仿真方法，该方法包括：使用有限元软件建立相应圆柱滚子轴承的有限元模型；根据设定磨损时间内仿真得到的磨损深度和轴承的极限磨损深度计算得到轴承的磨损寿命。本发明相比于圆柱滚子轴承磨损实验，具有经济性高、适用性强的优点，针对不同类型或者不同工况的圆柱滚子轴承，只需要改变相关参数进行仿真即可，同时能够反映出圆柱滚子轴承内部滚道的磨损规律并对圆柱滚子轴承的磨损寿命进行快速预测。该方法在圆柱滚子轴承设计之初就能够快速对其磨损性能和磨损寿命进行预测，指导轴承设计人员以此为基础进行耐磨性优化设计，对提高圆柱滚子轴承的磨损性能具有重要实际应用意义。

主权项：1.一种基于有限元法的圆柱滚子轴承磨损数值仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在有限元软件中设置参数建立圆柱滚子轴承的有限元模型；S2、对有限元模型执行有限元分析，确定滚道与滚子间的接触压力和相对滑移量，以及确定滚道表面各节点的磨损方向；S3、根据当前滚道与滚子间的接触压力和相对滑移量，以及磨损增量步，计算滚道表面各节点在当前磨损增量步下的磨损深度；S4、基于ALE自适应网格技术，根据计算得到的磨损深度对有限元模型中滚道表面的轮廓和滚道区域附近的网格进行更新；S5、设定磨损时间，判断当前磨损增量步的累积时间是否达到设定的磨损时间；若当前磨损增量步累计时间小于设定的磨损时间，则根据更新后的有限元模型确定滚道与滚子间的接触压力和相对滑移量，返回步骤S3；若当前磨损增量步累计时间达到设定的磨损时间，则磨损仿真完成，进入步骤S6；S6、基于滚道表面各节点的磨损深度，获取轴承内外滚道的磨损形貌；S7、根据磨损仿真结果和轴承的极限磨损深度，计算轴承的磨损寿命；步骤S3中，计算滚道表面各节点在当前磨损增量步下的磨损深度的计算公式为：Δh＝kcpΔs式中，Δh为滚道表面节点当前磨损增量步下的磨损深度，kc为有量纲磨损率系数，p为滚道表面节点当前磨损增量步下的接触压力，Δs为当前磨损增量步下滚道和滚子间的相对滑移距离；kc＝Cpx式中，C为磨损相关常量，p为滚道表面节点当前磨损增量步下的接触压力，x为磨损相关指数。

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