摘要：在变速箱或者齿轮箱的开发过程中，如何准确的计算轴承、齿轮和箱体的受力非常关键，在传统的开发设计流程中用到许多工程计算方式，但很多情况下这些方法往往存在不足，为了更好的了解各部件的受力，我们需要建立有限元模型，如何表征轴承的刚度是关键问题。

在变速箱或者齿轮箱的开发过程中，如何准确的计算轴承、齿轮和箱体的受力非常关键，在传统的开发设计流程中用到许多工程计算方式，但很多情况下这些方法往往存在不足，为了更好的了解各部件的受力，我们需要建立有限元模型，如何表征轴承的刚度是关键问题。

在ISO/TS 16281中，介绍了滚子切片的方法，在有限元分析中也可以将切片简化为一根根弹簧，采用这种方式建立的有限元模型计算效率高，而且可以准确的考虑轴承的修形、游隙的影响，越来越多的仿真测试结果已证明这种方式的准确和高效。

在Baffalo中已将切片方法集成，可以考虑不同修形方式的影响，且可直接导出为ANSYS有限元模型。

Baffalo集成了3种滚子刚度模型，Palmgren是比较经典的刚度模型，而ISO16281规范综合考虑了各种测试的结果，罗继伟[3]的刚度模型考虑了曲率的影响，在某些场景下应用的不错。Baffalo会根据用户的选择依据不同的刚度模型切片，在考虑游隙的影响时，会将刚度曲线进行偏移，比如下图对比了三种不同的刚度模型和实际应用中考虑游隙的刚度模型。

设置完滚子的刚度模型后，我们可以得到以下的模型，因为每根弹簧为仅受压弹簧，当轴承受到外力时，受压侧弹簧受力，提供反力，受拉侧弹簧不受力，其完美的模拟了轴承受力的情况。

下图展现了游隙0情况下的轴承受力情况，在游隙＜0时，大于一半的滚子受力，游隙=0时，约一半滚子受力，游隙大于0时，少于一半的滚子受力。

在Baffalo中以建立某轴承为例，每个滚子均密布了弹簧单元，每根弹簧的刚度依据修形方法进行调整。

[1] ISO/TS 16281
[2] Modelling of roller bearings in ABAQUS
[3] 滚动轴承分析计算与应用

来源：博学的火车n0Rjo2