滚动轴承ANSYS分析命令正文

..基于ANSYS深沟球轴承有限元分析设计深沟球轴承实物图1.建立模型（1）定义文件名：utilityMenu==File==zhoucheng,弹出如图1-3所示的choucheng对话框，在Enternewjobname文本框中输入Bearing，并将Newloganderrorfiles复选框选为yes，点击OK按键。图1-1ANSYS开始界面图1-2命名命令图1-3命名对话框（2）：定义单元类型：MainMenu==Preprocessor==ElementType==Add/Edit/Delete,弹出ElementTypes对话框，如图1-4展现的，点击Add按钮，出现1-5所示的LibraryofElementTypes对话框，点击选择StructuralSolid和Brick8node185,点击OK按键，然后点击ElementTypes对话框出现的close按键，退出。图1-4ElementTypes对话框图1-5LibraryofElementTypes对话框（3）：定义材料性质：MainMenu==Preprocessoe==MaterialProps==MaterialModels,出现如图1-7所示的DefineMaterialModelBehavior对话框，在MaterialModelsAvailable出现的选项中依次点击Structural==Linear==Elastic==Isotropic,出现如图1-8所示LinearIsotropicPropertitiesforMaterial对话框，在EX框中输入3E006，在PRXY框中输入0.3，点击OK按键。然后退出对话框。图1-6定义材料命令图1-7DefineMaterialModelBehavior对话框图1-8LinearIsotropicPropertitiesforMaterial对话框（4）：使偏移工作平面到指定位置：从应用菜单中选择Utility==WorkPlane==OffsetWPto==XYZLocations+。出现设置点对话框，在ANSYS内输入0,0，-5.5，点击OK按键，如图1-10出现的。图1-9给定位置的命令图1-10偏移工作平面图1-11HollowCylinder,命令（5）：外环：MainMenu==Preprocessoe==Modeling==Create==Volumes==Cylinder==HollowCylinder,出现如图1-12所示的HollowCylinder对话框，在WPX后面输入0，WPY框中输入0，RAD-1框中输入17.5，RAD-2框中输入13.8，在Depth框中输入11，点击Apply按键。图1-12HollowCylinder对话框图1-13内外环模型（6）：内环：在出现的HollowCylinder对话框中，WPX后面输入0，WPY同样输入0，RAD-1框中输入9.7，RAD-2框中输入5，在Depth框中输入11，点击OK按键，绘制出如图1-13的图形。（7）：恢复原始位置工作平面：在应用菜单中点击UtilityMenu==WorkPlane==OffsetWPto==GlobalOrigin，恢复原始工作平面完成。图1-14恢复工作平面命令（8）：绘制圆环：MainMenu==Preprocessoe==Modeling==Create==Volumes==Torus，出现如图1-16所示的CreateTorusbyDimensions对话框，在RAD1框中输入3.2，在RAD2框中输入0，RADMAJ框中输入11.75，点击OK按键，确定。图1-15圆环命令图1-16CreateTorusbyDimensions对话框（9）：在内外环中减去圆环从而形成滚珠轨道。在主菜单中选择MainMenu==Preprocessoe==Modeling==Operate==Booleans==Subtract==Volumes。在图形中选择拾取外环和内环，作为用布尔来减的母体，点击Apply按键。在图形窗口中选择拾取绘制的内环作为减去的对象，点击OK按键，得到如图1-19所示的结果。图1-17Volumes命令图1-18拾取框图1-19形成滚柱轨道（10）：绘制滚珠：MainMenu==Preprocessoe==Modeling==Create==Volumes==Sphere==SolidSphere，出现如图1-21所示的SolidSphere对话框，在WPX框中输入0，WPY框中输入-11.75，Radius框中输入3.2，点击OK按键。出现如图1-22所示的结果。图1-20SolidSphere命令图1-21SolidSphere对话框图1-22生成滚珠（11）：把总体柱坐标系变为被激活的坐标系。在实用菜单中选择UtilityMenu==WorkPlane==ChangeActiveCSto==GlobalCylindrical。图1-23GlobalCylindrical命令（12）：沿周向方向复制滚珠。在主菜单中选择MainMenu==Preprocessoe==Modeling==Copy==Volumes。选择刚才绘制的滚珠，如图1-24所示。ANSYS会提示复制的数量和坐标的偏移度数，在Numberofcopies框中输入7，在Y-offsetinactiveCS框中输入51.42857，点击OK按键，如图1-25所示。图1-24复制体图1-25输入复制的数量和坐标（13）.使用体编号显示：UtilityMemu==PlotCtrls==Numbering，出现PlotNumberingControls对话框，在COLUVolumenumbers后面点击显示为ON，如图1-27所示，点击OK按键。图1-26复制完成的图形图1-27PlotNumberingControls对话框（14）：再次显示：UtilityMenu==Plot==Replot，显示的结果如图1-28所示。图1-28深沟球轴承显示（15）保存结果：点击工具框中的SAVE-DB按键，建立模型结束。2.对轴承的网格划分。（1）.在主菜单中选择MainMenu：Preprocessor==Meshing==MeshTool的命令，打开MeshTool工具，出现图示2-1。图2-1网络工具图2-2进行体选择（2）.选取SmartSize复选框，然后向左拉动到三的滑块，然后选择Mesh域中出现的Volumes，点击Mesh，选取面选择对话框，选定要划分数的体。点击PickAll按键，出现如图2-2所示。图2-3对体划分的结果（3）.对网格的优化：UtilityMenu==PlotCtrls==Style==SizeandShape，出现如图2-5所示的SizeandShape对话框，在【EFACET】Facets/elementedge框中列表下拉找到并选择2facets/edge，点击OK按键。图2-4网格优化命令图2-5SizeandShape对话框（4）.保存结果：点击ANSYSToolbar中的SAVE-DB按键保存。3.对外环和滚珠接触对的定义。（1）.对目标面的创建：MainMenu：Preprocessor==Modeling==Create==ContactPair，出现如图3-2所示的ContactManager的对话框，点击ContactWizard按键（在对话框左上角）。出现如图3-3所示的ContactWizard对话框，选取默认选项，点击PickTarget按键，出现一个选取框，在绘制的图形上点击拾取外环的轨道槽，出现图3-4，点击OK按键。图3-1ContactPair命令图3-2ContactWizard对话框图3-3选择目标面的对话框图3-4选择目标面的显示（2）.对接触面的创建：ANSYS会再次弹出ContactWizard对话框，点击Next按键，弹出如图3-5所示的ContactWizard对话框，在ContactElementType框中的选项中选择Surface-to-Surface，点击PickContact按键，出现一个选取框，在绘制的图形上选取滚珠与外环的接触面，点击OK按键，会再次出现ContactWizard按键，点击Next按键。图3-5选择接触面的对话框（3）.对接触面的设置：会再次弹出ContactWizard对话框，如图3-7所示，在CoefficientofFriction框中输入0.2，点击Optionalsettings按键，出现ContactProperties对话框，在NormalPenaltyStiffness框中输入0.1。点击Friction按键，选择Stiffnessmatrix框中列表的Unsymmetric，如图3-6所示。点击OK按键。图3-6Friction标签图3-7定义接触面性质对话框（4）.接触面的计算生成：再回到ContactWizard对话框，点击Create按键，出现ContactWizard对话框，如图3-9所示，点击Finish按键，出现结果如图3-8所示。然后关掉对话框。图3-8接触面显示图3-9创建完成接触面提示框4.对内环和滚珠接触对的定义。（1）.对目标面的创建：在ContactManager对话框中点击ContactWizard按键。出现ContactWizard对话框，选择默认选项，点击PickTarget按键，出现一个拾取框，选择拾取图形上的内环轨道槽，如图4-1所示，点击OK按键。图4-1选择目标面的显示（2）.对接触面的创建：会再次弹出ContactWizard对话框，点击Next按键，出现ContactWizard对话框，在ContactElementType框中选择Surface-to-Surface，点击PickContact按键，出现一个拾取框，在图形上选择拾取滚珠和内环的接触面，如图4-2所示，点击OK按键，会再次出现ContactWizard按键，点击Next按键。图4-2选择接触面的显示（3）.对接触面的设置：再次出现ContactWizard对话框，如图4-3所示，在CoefficientofFriction框中输入0.2，点击Optionalsettings按键，在NormalPenaltyStiffness框中输入0.1.点击Friction按键，学者Stiffnessmatrix选项中的Unsymmetric。点击OK按键。图4-3Friction标签（4）.接触面的计算生成：再次回到ContactWizard对话框，点击Create按键，出现ContactWizard对话框，点击Finish按键，出现如图4-4的结果。图4-4接触面显示图4-5创建完成接触面提示框5.对轴承施加载荷和求解。（1）对面编号显示的编辑：UtilityMenu==PlotCtrls==Numbering，出现PlotNumberingControls对话框，选择AREAAreanumbers复选框中的ON，如图5-1所示，点击OK按键。图5-1PlotNumberingControls对话框（2）.对施加面的约束：UtilityMenu==Solution==DefineLoads==Apply==Structural==Displacement==OnAreas，出现一个拾取框，在图形上拾取外环的侧面和外表面，如图5-3所示，点击OK按键，会弹出ApplyU，ROTonAreas对话框，点击选择ALLDOF选项，然后点击OK按键。图5-2OnAreas对话框图5-3选择压力面（3）.对图形的施加载荷：UtilityMenu==Solution==DefineLoads==Apply==Structural==Pressure==OnElements，出现ApplyPRESonelems拾取菜单。拾取选择最内环的部分，如图5-3所示。然后点击OK按键，出