轴承成形工艺cae解决方案-安世亚太.pdf

轴承成形工艺CAE 解决方案 轴承成形工艺CAE 解决方案 1 轴承成形工艺CAE 解决方案 目录 1 轴承概述1 1.1 轴承简介1 1.2 轴承的分类1 1.3 轴承的功用3 2 轴承制造工艺及工艺仿真需求分析3 2.1 轴承制造工艺分析3 2.2 轴承工艺CAE 仿真需求分析4 3 轴承制造工艺CAE 解决方案5 3.1 轴承碾压工艺分析5 3.2 轴承挤压工艺分析6 3.3 轴承模锻工艺分析8 3.4 轴承机加工工艺分析10 3.6 轴承冲压工艺分析11 3.5 轴承热处理工艺分析12 4 安世亚太轴承制造工艺CAE 工具14 5 安世亚太公司及技术支持14 2 轴承成形工艺CAE 解决方案 1 轴承概述 1.1 轴承简介 轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当 其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保 持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的 主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。 图1 常见轴承 1.2 轴承的分类 轴承分类比较复杂，简单的按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴 承和滑动轴承两类。 （1）滚动轴承 滚动轴承的结构主要是由外圈、内圈、滚动体和保持架四个部分组成，其构 造如下图。通常滚动轴承的外圈安装在机座孔中固定不动，内圈则装在轴上与轴 一起转动，而滚动体则在内外圈之间滚动，形成滚动摩擦。 1 轴承成形工艺CAE 解决方案 图2 典型滚动轴承结构 （2 ）滑动轴承 滑动轴承是在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。 在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小 摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。但起动摩擦阻力较大。典型 滑动轴承的结构如下图，轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为 轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承 衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承应用场合一般在低速重 载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。 图3 典型滑动轴承结构 2 轴承成形工艺CAE 解决方案 1.3 轴承的功用 轴承的功用是支撑，即字面解释用来撑轴的，但这只是其作用的一部分，支 撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。就是固定轴 使其只能实现转动，而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的后果就是根本 不能工作。因为轴可能向任何方向运动，而电机工作时要求轴只能作转动。从理 论上来讲不可能实现传动的作用，不仅如此，轴承还会影响传动，为了降低这个 影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑，有的轴承本身已经有润滑，叫做预 润滑轴承，而大多数的轴承必须有润滑油，负载在高速运转时，由于摩擦不仅会 增加能耗，更可怕的是很容易损坏轴承。如果说轴承把滑动摩擦转变为滚动摩擦 的说法是片面的，因为这仅对滚动轴承来说，而滑动轴承工作时候的摩擦类型就 是滑动摩擦。 2 轴承制造工艺及工艺仿真需求分析 2.1 轴承制造工艺分析 轴承的基本制造过程大致可以分为主要零件的加工和装配。例如对于滚动轴 承，其主要零件便是滚动轴承的四要素（外圈、内圈、