圓柱滾子軸承啟動(dòng)階段動(dòng)態(tài)性能分析.pdf

1、滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的零部件之一，通過(guò)主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件。一定范圍內(nèi)，載荷、轉(zhuǎn)速和工作溫度的改變并不影響良好的滾動(dòng)軸承性能。但從一些研究報(bào)告及應(yīng)用實(shí)踐可以看到，啟動(dòng)階段速度和載荷會(huì)發(fā)生突變，進(jìn)而引起軸承故障，如保持架斷裂、滾道劃傷等，使軸承不能正常地進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。為了從本質(zhì)上探究軸承故障的原因，并找出合理的解決方法，有必要深入地研究軸承啟動(dòng)階段的動(dòng)態(tài)性能。圓柱滾子軸承是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零部件之一，其性能的提高

2、對(duì)新一代先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制起到至關(guān)重要的作用。因此，對(duì)圓柱滾子軸承啟動(dòng)階段的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行詳細(xì)的研究具有深遠(yuǎn)的意義。
　　本課題利用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems），創(chuàng)建圓柱滾子軸承三維實(shí)體模型，在滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，建立了圓柱滾子軸承啟動(dòng)階段動(dòng)態(tài)性能仿真數(shù)學(xué)模型，通過(guò)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言Fortran對(duì)軸承進(jìn)行約束控制，實(shí)

3、現(xiàn)ADAMS與Fortran的動(dòng)態(tài)連接仿真。仿真模型考慮了軸承啟動(dòng)階段的潤(rùn)滑狀態(tài)、摩擦、接觸理論以及保持架的彈性變形，完整地處理了內(nèi)部瞬態(tài)力，真實(shí)地對(duì)時(shí)變負(fù)荷與速度進(jìn)行了模擬。通過(guò)建立有效的圓柱滾子軸承三維參數(shù)化仿真模型，深入地對(duì)軸承啟動(dòng)階段的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析，可為圓柱滾子軸承的設(shè)計(jì)和使用提供一定的理論指導(dǎo)。
　　本文以某一型號(hào)的圓柱滾子軸承為例，探究了徑向載荷、內(nèi)圈角加速度、潤(rùn)滑油粘度、工作溫度等對(duì)軸承啟動(dòng)階段滾動(dòng)體打滑特性以及

4、保持架動(dòng)態(tài)性能的影響規(guī)律，同時(shí)也分析了保持架引導(dǎo)方式對(duì)保持架動(dòng)態(tài)性能的影響。結(jié)果表明：在圓柱滾子軸承啟動(dòng)階段，滾動(dòng)體自轉(zhuǎn)角速度呈現(xiàn)階梯狀非線性增長(zhǎng)，并且在啟動(dòng)初期，滾動(dòng)體的打滑較為嚴(yán)重；徑向載荷、內(nèi)圈角加速度對(duì)軸承啟動(dòng)階段的滾動(dòng)體打滑特性以及保持架動(dòng)態(tài)性能影響顯著，徑向載荷的大小直接關(guān)系到滾動(dòng)體與滾道之間的彈流潤(rùn)滑油膜能否形成，而內(nèi)圈角加速度則對(duì)彈流潤(rùn)滑油膜的形成快慢影響很大；適當(dāng)提高潤(rùn)滑油粘度或降低工作溫度可以有效地控制軸承啟動(dòng)階段滾