作者:Travis Shive |分析工具专家SKF USA Inc .)
轴承是任何机器的基本组成部分——这就是为什么它们的运动元件的设计可能意味着一台高效的机器和一台持续磨损和故障的机器的区别。所以现在,一些制造商提供轴承模拟软件工具来支持从入门级设计到需要内部分析的复杂机器设计的一切。
SKF SimPro Quick是一款易于使用的软件,具有拖放界面,可将组件添加到虚拟程序集中。它以矩阵形式输出轴承刚度。
一个面向工程师的软件可以让设计师分析单轴设计。这使得设计工程师可以使用软件自己修改机器轴的现有尺寸,然后调整轴承的安排和周围的齿轮和弹簧垫片,以及组件附近的其他组件。然后,工程师可以评估给定设计的性能变化,以预测轴承的次表面疲劳寿命,以及可能导致轴承寿命提前结束的性能条件。当轴承寿命的计算是基于传统的目录计算方法时,这种软件可以对表面损伤发出警告,而这些损伤可能被忽略。
这种入门级的轴承设计软件相对简单,易于使用……在某些情况下,有一个拖放界面,可以添加组件。这样的设计软件也让用户看到轴承内圈和外圈的旋转以及轴承刚度表示在一个矩阵。
SimPro Expert可以进行热分析,因此工程师可以对组件的温度在操作过程中如何变化有一个真实的想法。
更复杂的软件可以超越单轴设备,让工程师建立更复杂的模型——例如,多轴模型可以虚拟变速箱系列。这进而允许:
- 分析装配中的一个轴如何影响其他轴
- 量化装配中任何外壳的支撑特性
- 导入任何OEM或最终用户的CAD组件到软件中,以获得更现实的设计确认
- 精密的热分析,预测运行过程中部件的温度
一个比轴承供应商的SimPro Quick软件更复杂的SKF软件工具是SimPro Expert。SimPro Quick针对单轴设备;相比之下,SimPro Expert可以让原始设备制造商构建更复杂的模型——包括变速箱的多轴模型。这反过来又让工程师们可视化一个轴对另一个轴的影响,并量化房屋的支撑性能,例如。
更复杂的是模拟服务,以帮助轴承的尺寸和选择。这些是由轴承制造商执行的服务;这种模拟生成的分析比工程师自己使用的任何软件都要深入。在许多情况下,对这些程序的分析可以得到关于轴承滚动元件和环之间微观接触的深入信息,此外还有诸如滚子偏转和倾斜等因素。轴承制造商还可以提供关于承载轴承滚动元件的保持架的详细信息,包括保持架和滚珠或滚动元件相互作用的方式。
SKF内部轴承仿真工具(BEAST)软件分析比SimPro软件提供了更深入的信息。BEAST让SKF在微观层面上研究轴承滚动元件和环之间的接触,以及滚子偏转和倾斜和其他因素。
软件的增值工程支持
考虑OEM如何在初始机器构建后注意到系统中的振动。这类整车厂通常可以测量振动振幅,但不能测量系统中的轴承是否可接受。在这里,轴承制造商可以通过软件分析进行干预——虚拟地将OEM措施的振动应用到轴承外圈设计的数字双胞胎上。接下来是关于轴承内部的一切如何作为这个振动的一个函数移动的调查。一个潜在的问题是滚动的元素冲击保持架的方式。这里的问题最终变成:牢笼会持续下去吗?在这种情况下,对保持架进行检查以记录受力水平,可以为足够长的保持架寿命和较长的机器轴平均故障时间提供建议的减振。
软件工具正在改变设计工程的完成方式
轴承仿真软件为工程师提供了广泛的行业-包括非公路、泵和系统、纸浆和造纸、汽车、风力、采矿和航空航天。使用该软件带来的一些好处是,设计工程师对给定应用程序的细节有更多的洞察(和控制),这可以帮助他们优化轴承的选择。
设计工程软件还可以让原始设备制造商和最终用户的工作速度更快,掌握更多的权力。它减少了花在测试上的时间,这反过来又减少了开发费用。有了软件,设计工程师可以设计四种不同的设计,然后简单地确定哪一种是最经济的,技术属性最好的。
考虑一家高端纺织机械制造商。在这里,目标可能是设计轴承安排,以帮助提高机器的速度和精度。在这里,轴承运行精度是至关重要的,软件可以帮助这些oem加快他们的设计过程,同时在没有外部帮助的情况下评估最佳轴承安排。
SKF SimPro Quick允许对单个轴进行分析,因此工程师可以自己使用该软件,并通过拖放界面修改组件,将组件添加到虚拟组件中。它可以让设计工程师看到内环和外环的旋转。
了下:轴承的建议
