基于ANSYS Workbench的轮毂轴承单元力矩刚性分析

基于有限元分析方法,利用Solidworks的实体建模和ANSYS Workbench的有限元分析模拟功能,建立了第二代汽车轮毂轴承单元的三维模型,而后进行网格划分得到离散化的有限元分析模型。分别施加不同的轴向载荷,计算分析得出轮毂轴承单元的应力和轴向形变变化。结果表明:最大应力均位于螺纹孔安装面上,当轴向载荷大于4 000 N时,法兰盘外圈发生了不可恢复的塑性变形;通过轴向形变计算得出轮毂轴承单元的相对倾斜角变化趋势,与试验值相比具有相当的一致性。

基于ANSYS的轿车轮毂轴承内法兰盘的力矩刚性分析

力矩刚性是轿车轮毂轴承的重要性能指标,显著影响轿车的行驶舒适性、转向平稳性以及安全性。介绍了力矩刚性的产生原理及测量方法,并应用ANSYS软件对力矩刚性进行有限元分析,得出轮毂轴承内法兰盘力矩刚性的有限元分析结果。在力矩刚性测量仪上做实验,得到实际的测量值。通过对比发现,在加载相同的力矩载荷时,有限元分析值与实际测量值很接近,证明了介绍的有限元仿真方案是行之有效的。

轿车轮毂轴承轮毂凸缘力矩刚性分析

针对工程实际应用,基于静力学分析方法,运用APDL参数化分析技术,建立第3代轿车轮毂轴承轮毂凸缘的有限元模型。利用大型有限元分析软件ANSYS,对轮毂凸缘在力矩载荷条件下的力矩刚性进行了接触分析和计算,得到轮毂凸缘主轴的倾斜角变化特性,与试验值相比,二者具有相当的一致性。

轿车轮毂轴承单元力矩刚性的测试与分析

介绍了轮毂轴承单元的力矩刚性定义、组成及测试分析方法,基于实例,给出了不同测试条件下的测试结果。分析结果显示:轮毂凸缘的力矩刚性与力矩载荷之间近似为线性关系,FEM分析结果与实测结果吻合很好;由两列轴承位移不同引起的轮毂轴承本身的力矩刚性是轮毂轴承单元整体力矩刚性的主要组成部分,不同结构形式的轮毂轴承单元的各部分在整体力矩刚性的比重差异较大。

轮毂轴承单元与轮端总成力矩刚性试验系统的研究

针对轮毂轴承单元力矩刚性评价方法的问题,对轮毂轴承单元力矩刚性作出了定义,并介绍了轮毂轴承力矩刚性的设计校核方法,研究了轮毂轴承力矩刚性测试方法。在此基础上进行了力矩刚性试验系统的研制,对比了该刚性试验系统与传统刚性试验系统的差异,应用该刚性测试系统进行了一个典型三代轮毂轴承单元产品力矩刚性的测试,进一步分析了加载工装刚性板的自重对测试结果的影响。研究结果表明:该刚性试验系统具有精确测量的显著优势,测试误差达到了与国外知名轴承公司同等水平,轮端总成刚性比轮毂轴承单元力矩刚性下降了19%,工装自重对测试结果的影响偏差在1.5%以内。

基于SolidWorks的轮毂轴承法兰盘外圈力矩刚性分析

基于有限元分析方法,利用SolidWorks的实体建模和有限元分析模拟功能,建立了第二代汽车轮毂轴承法兰盘外圈的三维模型,而后进行网格划分得到离散化的有限元分析模型。针对第二代汽车轮毂轴承的实际应用情况,参照VW-5载荷谱,对建立好的有限元分析模型施加VW-5载荷谱中的最严苛的第18步载荷步的工况,计算分析得出法兰盘外圈的应力分布和轴向形变。结果表明,最大应力位于螺纹孔安装面上,其值为694.22 MPa,大于规定的塑性延伸强度,但小于该材料的拉伸强度,说明法兰盘外圈发生了不可恢复的塑性变形。轴向位移为0.357 mm,通过力矩刚性计算公式得出其力矩刚性为9.48′。

汽车轮毂轴承单元力矩刚度试验机

针对汽车轮毂轴承单元的开发及性能试验需求,研制了汽车轮毂轴承单元力矩刚性试验机。介绍了试验机的主要技术参数及功能要求。试验机由机械主体、气动加载系统、电气测控系统组成,采用气动加载方式对轮毂单元进行加载,利用高精度位移传感器测量轮毂单元在加载过程中的变形量,由计算机计算得出轮毂轴承单元的力矩刚度值。

基于ANSYS Workbench的轮毂轴承刚性仿真分析

运用ANSYSWorkbench有限元仿真工具建立了轮毂轴承的有限元仿真模型,对轮毂轴承整体刚性进行仿真分析。仿真结果表明,有限元模型在承受力矩载荷时产生的应力传递方向和应力形成区域与实际情况相符;轮毂轴承单元的整体倾角与载荷大小基本成线性关系。不同载荷的实验显示,轮毂轴承力矩倾角的仿真值和试验值之间的误差小于8%,验证了基于ANSYSWorkbench的轮毂轴承刚性仿真分析的正确性。仿真分析数据可应用于轮毂轴承初期设计与优化阶段。

侧向冲击对轮毂轴承性能影响的试验研究

车轮受侧向冲击后,轮毂轴承会因其性能衰退而产生噪音影响,针对这一问题,对受冲击后的轴承滚道缺陷特征与性能退化程度开展了试验研究。首先,利用GM布氏压痕试验方法,模拟了车轮受侧向冲击工况,并提取了滚道表面缺陷特征数据;然后,采用函数拟合方法,建立了滚道接触应力与压痕深度的联系;最后,针对压痕缺陷轴承进行了振动噪音、力矩刚性和耐久寿命试验,并对试验结果进行了提取和分析,以表征滚道压痕缺陷对轴承性能的影响。研究结果表明:当侧向冲击加速度分别达到1.1 g和1.3 g时,轮毂轴承振动噪音和力矩刚性水平分别衰退超过7%;当侧向冲击加速度达到1.4 g时,轴承滚道最大压痕位置蔓延到了轴承挡边处,此时的轴承寿命衰减明显。