形位誤差對角接觸球軸承動態(tài)特性的影響規(guī)律研究.pdf

1、角接觸球軸承以其高轉(zhuǎn)速、高精度和高剛度等優(yōu)點，廣泛地應(yīng)用于機床主軸、航空發(fā)動機等轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。實際工程中，由于加工和裝配誤差以及運行環(huán)境的影響，軸承的幾何要素總是不同程度地存在著形位誤差。形位誤差若超過一定限度，會嚴重影響軸承的精度、剛度和壽命，甚至造成軸承卡死抱軸等事故。雖然現(xiàn)有的針對軸承形位誤差的研究已經(jīng)得出了定性的結(jié)論，但工程上仍缺乏能精確分析形位誤差對軸承動態(tài)特性影響規(guī)律的定量研究方法，所以有必要對此展開更深入的研究。
　　本

2、文分析了計入形位誤差影響的角接觸球軸承變形幾何關(guān)系，根據(jù)能量平衡導(dǎo)出了滾動體姿態(tài)角的計算公式，建立了不依賴于套圈滾道控制理論的角接觸球軸承擬靜力學分析模型。運用Newton法與 Broyden法相結(jié)合的算法處理非線性方程組，對模型進行了求解。
　　在此基礎(chǔ)上，研究揭示了套圈滾道圓度誤差、套圈之間的偏心與傾斜對角接觸球軸承接觸角、滾動體公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、旋滾比、接觸應(yīng)力、剛度的影響規(guī)律，著重分析了不同工況下這些形位誤差對軸承跳動和壽命的影響

3、規(guī)律，并從控制軸承跳動的角度提出了套圈滾道圓度誤差的允許范圍，從保障軸承壽命的角度分別提出了套圈偏心量和套圈傾斜角的允許范圍。
　　基于MATLAB開發(fā)了角接觸球軸承復(fù)合工況下性能分析軟件，實現(xiàn)了對形位誤差影響下角接觸球軸承動態(tài)特性的定量計算。通過典型計算實例，比較分析了所編軟件的計算結(jié)果與基于套圈滾道控制理論的計算結(jié)果。研究表明：本文方法克服了套圈滾道控制理論無法同時反映滾動體相對于內(nèi)、外圈滾道自旋運動的不足，計算結(jié)果更為合理。