Подшипники качения представляют собой основной тип опор для вращающихся деталей машин, различных механических устройств и систем. АPМ Bear выполняет комплексный анализ подшипников качения. Используя этот не имеющий аналогов модуль, можно рассчитать основные характеристики подшипников и выбрать оптимальные конструкции подшипниковых узлов. Расчет может вестись как при постоянном, так и при переменном режимах нагружения.

Эффективный метод расчета неидеальных подшипников – моделирование вместо определения единичных параметров

Подшипник считается неидеальным, если погрешностями его изготовления нельзя пренебречь в контексте решаемой задачи. Многие важные задачи контактной жесткости и контактных напряжений требуют, чтобы подшипник рассматривался именно как неидеальный. В НТЦ АПМ разработан универсальный метод решения контактных задач, надежность и эффективность которого подтверждены результатами экспериментальных исследований.

В АPМ Bear выполняется весь комплекс проверочных расчетов, когда по известной геометрии подшипника рассчитываются его выходные характеристики. При определении выходных характеристик применяются оригинальные аналитические и численные подходы, а также методы математического моделирования, что дает возможность представить результаты расчета этих параметров и величины их статистического рассеяния в удобном для пользователя виде (таблица, график, гистограмма). В частности, можно описать поведение подшипников в режиме реального времени, используя процедуру анимации.

Весь комплекс полученных решений предоставляет пользователю возможность наглядно как качественно, так и количественно оценить пригодность подшипника (или пары подшипников) и в случае необходимости наметить пути для подбора параметров более эффективных опор.

Типы рассчитываемых подшипников

В АPМ Bear могут быть рассчитаны подшипники восьми наиболее распространенных в практике проектирования типов:

• шариковые радиальные подшипники
• шариковые сферические подшипники
• шариковые  радиально-упорные подшипники
• шариковые упорные подшипники
• роликовые радиальные подшипники
• роликовые сферические подшипники
• роликовые  радиально-упорные подшипники
• роликовые упорные подшипники

Возможности APM Bear

С помощью АPМ Bear можно рассчитать:

• перемещения (жесткость);
• долговечность;
• момент трения;
• наибольшие контактные напряжения;
• потери мощности;
• тепловыделение;
• силы, действующие на тела качения.

Ввод исходных данных

Модуль АPМ Bear прост в использовании, и это видно на примере организации ввода исходных данных. Все геометрические размеры подшипника можно ввести вручную, а можно воспользоваться базой данных, которая входит в состав системы APM WinMachine. В базу включены применяемые в России стандарты, в то же время она доступна для редактирования. Параметры точности по желанию пользователя выбираются с помощью базы данных по заданному классу точности.

Нагрузки, действующие на подшипник, могут быть произвольными, при этом в качестве внешней нагрузки можно рассматривать также и силу преднатяга. Величина преднатяга в зависимости от типа подшипника задается либо в виде приложенной осевой (радиальной) нагрузки, либо в виде радиальных (осевых) перемещений.

Для случая, если действующие на вал внешние нагрузки изменяются во времени, имеется специализированный графический редактор с полным набором необходимых для ввода переменных параметров функций.

Перемещения и жесткость – ключ к расчету подшипника

Распределение нагрузок на тела качения существенно влияет на долговечность подшипника. Расчет на долговечность сводится к определению времени работы подшипника до момента начала выкрашивания дорожек качения.

Важным параметром, характеризующим работу подшипниковых опор, является класс точности, который напрямую связан с величиной смещений вала. В зависимости от типа подшипника величины этих перемещений в общем случае могут иметь осевые, радиальные и боковые составляющие.

С целью изучения картины статистического рассеяния выходных параметров в модуле АPМ Bear их расчет выполняется для ста произвольных положений центра подшипника.

Результаты расчета нагрузок позволяют также определить серию энергетических характеристик, от которых зависит потребление энергии и рабочая температура подшипника: коэффициент полезного действия, моменты трения, потери мощности при трении, тепловыделение и т. д.

Представление результатов расчета

Результаты расчета представляются различными способами в виде:

• таблиц со статистическими характеристиками;
• гистограмм компонент перемещений;
• пространственного поля положений центра подшипника;
• анимации движения подшипника;
• графиков, описывающих изменения параметра по углу поворота подшипника.

Соответствующие формы представления результатов расчета дают возможность получить исчерпывающую характеристику работы подшипника.

Важным параметром расчета является информация о нагрузках, действующих на тела качения. В модуле АPМ Bear предусмотрен наглядный вывод этой информации на экран. При желании пользователь может также вращать подшипник качения и наблюдать за изменением нагрузок в контакте тел качения и колец.

 Вверх

Демо-ролики: 

• APM Bear - расчет подшипников качения (3,14 Mb)

Для просмотра демо-роликов необходим кодек TechSmith Screen Capture

Скачать кодек TechSmith Screen Capture...

Скачать кодек TechSmith Screen Capture с сайта компании TechSmith...

Презентации:

• Комплекс APM Mechanic, 1.3 Mb - презентация, демонстрирующая состав и возможности Комплекса автоматизированного проектирования деталей машин и механизмов – APM Mechanic Standard (модули APM Drive, APM Trans, APM Shaft, APM Bear, APM Joint, APM Spring, APM Cam, APM Slider, APM Plain, APM Screw, APM Graph, APM Mechanical Data, APM Material Data)

Перейти к разделу Демо...