滚针轴承保持架2D与3D分析的比较

首先讨论了输入转矩变化的影响以及在2D分析中引起保持架应力变化的原因。
当输入转矩较小时，作用于承载区和保持架的力(FRfc，FRrc和FRi)状态如图13a所示。当输入转矩增大时，如图13b所示，承载区移向右侧，导致非承载区也发生移动。因此，FRfc与FRrc之间的差异增大，从而导致FRi增加，以平衡保持架的力矩。如图14所示，离开承载区的滚子作用于保持架兜孔过梁的碰撞力取决于滚子在离心力作用下的加速度，因此承载区出口的角度起重要作用，输入转矩越小，碰撞力越大。

随着施加在保持架上力的变化，2D分析中的保持架应力发生变化，如图7所示。

其次，详细讨论了当输入转矩发生变化时，保持架应力在3D分析中未发生变化的原因。

当行星齿轮公转速度为5 000 r/min, 自转速度为17 000 r/min, 输入转矩作用在每套轴承上的力为300 N，在2D和3D分析中当出现最大主应力时滚子作用于保持架上的力分别如图15和图16所示。在计算作用于保持架上的力时，3D分析的特点是考虑轴向分布，如图16所示。在这种力的计算中也考虑了滚子歪斜。

在2D分析中最大保持架应力出现时滚子作用于保持架上的力

滚子作用于保持架的合力在2D分析中为61 N，在3D分析中为31 N。这种差异正如下所述来自于滚子歪斜。

在2D分析中，即使滚子与保持架的过梁碰撞时，滚子也不歪斜。在考虑滚子歪斜的3D分析中，歪斜方向上的旋转也改变，而不仅是当滚子碰撞保持架兜孔的过梁时的平移运动。由于每个运动的峰值很少同时发生，因此法向碰撞力被分布在时间轴上。也就是说，通过考虑旋转运动，滚子与保持架的过梁接触的时间延长。因此，在3D分析中碰撞期间观察到的最大值将比2D分析中的小。

这就是在3D分析中，当输入转矩发生变化时保持架应力变化较小的原因。