机床与液压

作者：潘为民，候森，时可可，张玉卓，程东华

单位：河南科技大学机电工程学院；河南科技大学机电工程学院；洛阳轴承集团股份有限公司；河南科技大学机电工程学院；河南科技大学机电工程学院

关键词：弹支轴承;响应面优化;参数化建模;静力学分析

基金：国家重点研发计划项目（2018YYFB2000401）；高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室开放基金（202107）;企业科技项目（KY-2024-50）

为提高弹支轴承外圈刚度设计的准确性，通过ANSYS Workbench对3种不同结构参数的外圈静刚度进行仿真分析，得到不同载荷作用下外圈最大变形量。采用最小二乘法分析载荷与变形量的线性关系，确定外圈刚度值，得到符合实际刚度需求的外圈有限元模型并进行响应面优化分析。以刚度值为优化目标，以外圈弹支梁宽度、长度和数量为设计变量，通过响应面优化对弹支轴承外圈进行分析，从而得到最优的设计参数。为确保优化结果的准确性，将最优模型重新进行有限元分析以及实验验证。将最优解的设计方案与初始设计方案对比，结果表明：在满足设计变量约束范围的前提下，最优设计解的刚度优化结果与目标误差值小于1%。由此可见，采用响应面优化提高了加工效率，缩短了设计周期，进一步提高了支承刚度的准确性。

来源：2024年第8期

《机床与液压》期刊编辑部

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