轿车轮毂轴承多体接触耦合力学建模及其载荷/应力模拟

摘要

在ANSYS中建立了轿车轮毂轴承及其外围结构的多体接触有限元(FEM)力学模型.该模型在计算赫兹接触应力传统模型的基础上,耦合了柔性座圈挠曲变形的影响.轮毂轴承内外套圈的三维(3D)应力分布以及滚动体载荷随外载荷递增时的变化规律和模拟结果表明:复杂柔性座圈结构型式在很大程度上决定着轮毂轴承内部3D应力和滚动体载荷分布规律,轮毂轴承易于出现单侧失效,外圈比内圈易于发生失效.轮毂轴承实际失效统计实验在一定程度上佐证了该模型的正确性.以上结果表明,FEM使得结合多种影响因素如结构、摩擦/热等系统优化滚动轴承载荷/应力分布成为可能.