高速脈動(dòng)重載滾動(dòng)軸承工作特性仿真分析.pdf

1、滾動(dòng)軸承是各種機(jī)械中廣泛應(yīng)用的重要基礎(chǔ)部件?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求滾動(dòng)軸承工作在重載、高速、高溫等苛刻工況下，對(duì)滾動(dòng)軸承的性能、壽命和可靠性提出了更高的要求。要確定滾動(dòng)軸承在工程應(yīng)用中的實(shí)際效果，必須充分了解它們?cè)趯?shí)際工況下的工作性能。在實(shí)際研究中，仿真分析是獲得滾動(dòng)軸承在其工作條件下各項(xiàng)工作性能數(shù)據(jù)的一種有效方法。
　　本文建立了角接觸球軸承和圓柱滾子軸承在外圈旋轉(zhuǎn)、內(nèi)圈靜止工作時(shí)的擬靜力學(xué)分析模型。兩類軸承的徑向載荷均作用于外圈上

2、，角接觸球軸承同時(shí)有軸向載荷的作用。在分析模型中，考慮了滾動(dòng)軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)下產(chǎn)生的離心力和陀螺力矩、各軸承元件間的相互作用、彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑作用以及軸承游隙的影響。
　　以對(duì)兩類滾動(dòng)軸承進(jìn)行靜力分析得到的靜態(tài)載荷分布和接觸變形結(jié)果為初始值，使用Newton-Raphson法求解擬靜力學(xué)模型非線性方程組。在角接觸球軸承擬靜力學(xué)模型求解中，建立了未知量的約束條件，能夠保證非線性方程組求解正確和快速收斂。在圓柱滾子軸承擬靜力學(xué)模型中，動(dòng)態(tài)

3、載荷分布的方程組和軸承元件角速度的方程組分別求解，求解結(jié)果互為已知參數(shù)，保證了求解結(jié)果的準(zhǔn)確性和精度要求。
　　分析了高速滾動(dòng)軸承的工作特性，主要包角接觸球軸承接觸角和接觸變形變化、軸承的最大接觸應(yīng)力變化、摩擦功率損耗、高速軸承元件附加動(dòng)態(tài)載荷、角接觸球軸承微區(qū)滑移特性、圓柱滾子軸承的打滑、軸承的潤(rùn)滑性能和變載荷損傷累積疲勞壽命。
　　本文采用VB和Matlab語言編制了滾動(dòng)軸承工作特性仿真分析軟件。以兩種類型共六個(gè)規(guī)格的滾