《高等机构学》课程教学课件（PPT讲稿）案例2 主减速器主动齿轮支撑轴承预紧力的分析与应用案例

主减速器主动齿轮支撑轴承预紧力武汉理工大学的分析与应用案例报告人

主减速器主动齿轮支撑轴承预紧力 的分析与应用案例 报告人: 2025/8/27

GERSITYOF武汉理工大学轴承预紧234轴承振动ansys有目录分析简介力的产生动力学分限元分和理论计析析算2025/8/27

2025/8/27 目录 1 分析简介 2 轴承预紧 力的产生 和理论计 算 3 ansys有 限元分 析 4 轴承振动 动力学分 析 2025/8/27

C1分析简介800:2025/8/27

2025/8/27 分析简介 2025/8/27 1

1.1研究目的轴承的内、外圈及滚子之间的间隙所引起的振动是后桥振动噪声主要来源之一。通过对轴承的适当预紧可以减小轴承间隙进而增加支撑刚度，使主动齿轮具有良好的轴向和径向刚度，提高旋转精度，有助于齿轮啮合，从而降低振动和噪声，增加舒适性和可靠性。预紧力偏小，主齿易发生轴向窜动，主、被齿的啮合间隙增大，主减速器的振动和噪声就会增大：预紧力过大，轴承间隙过小，内外圈摩擦发热增大，轴承寿命降低，同时主减速器空载转动力矩增大，使传动系统的功率损失增大。因此如何控制预紧力一直是关键问题。2025/8/27

2025/8/27 1.1 研究目的 2025/8/27 ⚫ 轴承的内、外圈及滚子之间的间隙所引起的振动是后桥振 动噪声主要来源之一。通过对轴承的适当预紧可以减小轴 承间隙进而增加支撑刚度，使主动齿轮具有良好的轴向和 径向刚度，提高旋转精度，有助于齿轮啮合，从而降低振 动和噪声，增加舒适性和可靠性。 ⚫ 预紧力偏小，主齿易发生轴向窜动，主、被齿的啮合间隙 增大，主减速器的振动和噪声就会增大；预紧力过大，轴 承间隙过小，内外圈摩擦发热增大，轴承寿命降低，同时 主减速器空载转动力矩增大，使传动系统的功率损失增大。 因此如何控制预紧力一直是关键问题

1.2研究对象简图C图1-1主动齿轮支撑轴承分布简图2025/8/27

2025/8/27 1.2 研究对象简图 2025/8/27 图1-1 主动齿轮支撑轴承分布简图

1.2研究对象简图C306305F图1-2主动齿轮和支撑轴承2025/8/27

2025/8/27 1.2 研究对象简图 2025/8/27 图1-2 主动齿轮和支撑轴承（）

1.3分析流程C模型简化业UG建模ansys有限元分析应力应变￥分析得出预紧力及理论计算值与仿真分预紧力矩的合适范析值对比，得出轴承轴承的动力学分析围，减少振动与噪声受力情况及预紧力值主减速器预紧力的理论分析计算图3具体分析流程2025/8/27

2025/8/27 1.3 分析流程 2025/8/27 图3 具体分析流程

1.4分析的内容C分析内容1轴承预紧力的理论分析。确定锁紧螺母紧力矩与轴承预紧力的对应关系。2主减速器的有限元仿真。通过ANSYS分析，可以得到上、下轴承、垫片和隔套等的受力、应变情况。求解出轴承的受力情况，为研究轴承的振动和噪音提供外载荷。3轴承的动力学分析。仿真得到轴承在预紧力的作用下，其内卷圈滚动体和保持架的质心位移、角速度和角加速度的变化过程，进而分析轴承在此情况下的振动和噪音情况。2025/8/27

2025/8/27 2025/8/27 1.4 分析的内容 分析内容 1 轴承预紧力的理论分析。确定锁紧螺母拧紧力矩与轴承预紧 力的对应关系。 2 主减速器的有限元仿真。通过 ANSYS 分析，可以得到上、 下轴承、垫片和隔套等的受力、应变情况。求解出轴承的受力 情况，为研究轴承的振动和噪音提供外载荷。 3 轴承的动力学分析。仿真得到轴承在预紧力的作用下，其内 圈滚动体和保持架的质心位移、角速度和角加速度的变化过程 ，进而分析轴承在此情况下的振动和噪音情况

C2轴承预紧力的产生和理论计算2025/8/27

2025/8/27 轴承预紧力 的产生和理 论计算 2025/8/27 2

轴承预紧力的产生和理论计算C>减速器主动齿轮圆锥滚子支撑轴承分布在减速器内部，具体分布位置如图2-1所示。轴承3-主齿面1轴承1轴承2主齿被齿面2轴承4图2-1主齿支撑轴承位置分布图2025/8/27

2025/8/27 2025/8/27 ➢ 减速器主动齿轮圆锥滚子支撑轴承分布在减速器内部，具 体分布位置如图2-1所示。 图2-1 主齿支撑轴承位置分布图 轴承预紧力的产生和理论计算