本文的主要目的是为了分析端盖的受力情况,可将调心滚子轴承简化为部分球关节的结构形式,利用ANSYS的面―面接触模型来模拟此处的约束问题,另外因为接触问题是一种高度非线性行为,需要较大的计算资源,为了减少对计算资源的占用,由轴承的受力可知,接触力主要集中在下半部分,所以可只对球关节的下半部分进行分析计算。根据以上思路将轴颈外表面形状稍作修改并通过重新建模分网,使其原来安装轴承内圈部位变化成部分凸的球面当作“接触”面,同时在其下方增加一内凹球面座(类似于半块内凹的轴瓦),球面座内凹面作为“目标”面,在一端凹球面座的外表面施加全约束。另一端凹球面座的外表面施加部分约束,使其满足一端固定而另一端浮动的要求。端盖在凹球面座内有稍许的轴向转动,与现实情况吻合较好。为了更好地观察轴颈过渡圆角处的应力分布,特意在圆角表面选取了一圈节点并定义好一条路径来观察其应力变化。起始点是位于最上端的顶点。沿此路径同样还可得到Mises应力的分布情况,最大值为7.6MPa,远小于先前分析结果166MPa。以上得到的只是静止状态的应力分布情况,为了得到其动态应力,通过查阅相关理论分析和实验资料,了解到其最大动载系数不超过2,取动载系数为2得出其最大动应力15.2MPa,端盖材质为ZG20-SiMn,其屈服强度σS=296,抗拉强度σb=510,根据材料疲劳强度的经验公式Se=0.27(σS+σb),计算得到弯曲疲劳强度为217.6MPa,由此可知此端盖具有较大的应力储备,但是考虑到此端盖为大型铸件,难免会存在各种铸造缺陷,而且一旦出现疲劳事故将带来重大的经济损失和人员伤害,因此在成本不是增加很多的情况下采用此端盖是较合理的,同时在这里并没有对轴承的使用寿命进行计算,合理轴颈尺寸的确定是应该结合这两方面来加以考虑的。通过以上分析可知,运用简化后的部分球关节模型,采用ANSYS软件的接触分析功能对调心滚子轴承的约束问题可进行很好的数值模拟分析,模拟分析结果与理论值基本相符。同时还应注意对于大跨距安装的两个调心滚子轴承在其一端为浮动安装时,不能实行全约束,否则将产生较大的轴向力,产生错误的结果。同时对端盖尺寸的确定还应该考虑与其相联的轴承的使用寿命,这样才会有利于将来更大型连续球磨机的开发。