[发明专利]一种利用有限元建模计算柔性轴承疲劳寿命的方法

权利要求书

1.一种利用有限元建模计算柔性轴承疲劳寿命的方法，其特征在于操作步骤如下：

步骤1)：UG软件中画出柔性轴承和凸轮轴的几何立体模型，并且保存为bearing.stp格式；

步骤2)：打开ANSYS软件，导入bearing.stp几何立体模型，将内圈（2）、外圈（3）、滚动体（4）、凸轮轴（1）划分为六面体网格，并在凸轮轴（1）-内圈（2），内圈（2）-滚动体（4），外圈（3）-滚动体（4）之间设置接触关系；

步骤3)：添加link单元（5）代替轴承保持架；

步骤4)：在有限元模型中施加载荷和约束；

步骤5)：将有限元模型导入到工程分析软件ANSYS中，进行多体接触分析；

步骤6)：导出ANSYS分析计算出的各个滚动体位置的法向接触反力，根据公式计算柔性轴承的当量滚动体载荷；

步骤7)：根据L-P寿命理论，计算柔性轴承的疲劳寿命。

2.根据权利要求1所述的一种利用有限元建模计算柔性轴承疲劳寿命的方法，其特征在于：所述的添加link单元代替轴承保持架的具体方法操作步骤为：

步骤①：在每个滚动体的球心位置生成3个节点，1号滚动体生成的三个节点，节点名称可以称为1-1，1-2，1-3；2号滚动体生成的三个节点称为2-1，2-2，2-3…；柔性轴承滚动体个数为23，故共生成69个节点；

步骤②：上述生成的节点中，对相同位置的节点的平动自由度进行耦合，相同位置的节点的转动自由度可以不同；节点1-1、节点1-2、节点1-3的X、Y、Z三个方向的平动自由度相同，但转动自由度可以不同；

步骤③：将相邻的滚动体之间的节点相连形成link单元（5），连接方式为节点1-1与节点2-3相连，节点2-1与节点3-3相连…节点22-1与节点23-3相连，最后节点23-1与节点1-3相连，这些形成了23个link单元；

步骤④：将球心节点与球表面的节点建立多点约束MPC，使球表面节点的自由度与球心节点自由度相同，滚动体1’（4）表面的节点与节点1-2建立多点约束，滚动体2’（4）表面的节点与节点2-2建立多点约束…。