日本恩梯恩(NTN)開發(fā)出了可用于滾珠軸承及滾子軸承的動力學分析系統(tǒng)(Integrated Bearing Dynamic Analysis System,以下簡稱IBDAS)。由此可計算出軸承旋轉(zhuǎn)時滾子及保持器的形狀狀態(tài)及應力等。而采用傳統(tǒng)的靜力學分析及評測試驗這些則無法計算。
滾動軸承由內(nèi)輪、外輪、滾動體及保持器等構(gòu)成,作用于軸承內(nèi)外輪的負荷由滾動體分擔。在靜止狀態(tài)下作用于滾動體的力可通過靜力學分析,根據(jù)對內(nèi)外輪及滾動體的施加的力及力矩平衡計算出來。但旋轉(zhuǎn)時保持器的運動狀態(tài)及應力,無法通過靜力學分析計算出來,需要進行動力學分析。
恩梯恩此次開發(fā)的IBDAS采用名為“模態(tài)綜合法”的方法,可準確快速地計算出軸承旋轉(zhuǎn)時滾動體及保持器的運動狀態(tài)及應力等。模態(tài)綜合法是分析振動現(xiàn)象的方法之一,通過分析固有值,計算出固有振動次數(shù)及固有矢量(固有振動模態(tài)),對固有振動模態(tài)疊加處理,可獲得構(gòu)造物應對可變外力時的動力響應。該公司已開始在行星減速器、發(fā)動機等對保持器施加較大接觸力的軸承用途方面利用IBDAS,今后還計劃用于軸承的高性能化及小型化等方面。
一般情況下,動力學分析的數(shù)值計算量較大,計算時必須提供有關(guān)軸承的各種數(shù)據(jù)。因此,在軸承開發(fā)中,動力學分析的利用范圍受限,幾乎無法計算出保持器的應力等。另外,通過評測試驗來測量作用于保持器的應力的方法,由于很難感應出來,因此實際上基本行不通。