滾動軸承-軸系統(tǒng)動力學仿真分析.pdf

1、在旋轉(zhuǎn)機械中廣泛使用滾動軸承-軸系統(tǒng)，該系統(tǒng)的動力學特性會影響整個機械的性能，因此人們越來越關(guān)注滾動軸承-軸系統(tǒng)的動力學特性。系統(tǒng)的推重比的提高主要是通過提高系統(tǒng)中軸承的DN值來實現(xiàn)的，高的DN值勢必會增加軸承元件內(nèi)部的摩擦生熱，所以，系統(tǒng)的摩擦生熱情況也得到了大家的重視。
　　本文針對滾動軸承-軸系統(tǒng)，結(jié)合滾動軸承動力學、轉(zhuǎn)子動力學和多體動力學，建立軸承內(nèi)部元件間的相互作用力的數(shù)學模型和多體動力學微分方程。以摩擦學為基礎(chǔ)，建立軸

2、承的摩擦功耗數(shù)學模型，以ADAMS為研發(fā)平臺，利用Fortran語言編寫用戶子程序，并使用編譯生成的動態(tài)鏈接庫文件將動力學模型和摩擦功耗模型進行橋接，實現(xiàn)了以動力學為基礎(chǔ)研究摩擦生熱的問題。
　　以某保持架試驗臺的滾動軸承-軸系統(tǒng)為例，通過仿真計算分析了工況條件、系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)功耗的關(guān)系以及對系統(tǒng)中軸承保持架動力學特性的關(guān)系，并通過試驗驗證了所建立的動力學模型和摩擦功耗模型的合理性和可靠性。分析結(jié)果表明：1.工作轉(zhuǎn)速提高使

3、得系統(tǒng)的總摩擦功耗不斷提高；2.隨著徑向工作載荷增加，系統(tǒng)的總摩擦功耗增加，但系統(tǒng)中各軸承的變化趨勢不相同；3.軸向工作載荷增加，系統(tǒng)的總摩擦功耗也隨之增加；4.系統(tǒng)的總摩擦功耗會隨著球軸承內(nèi)外溝道溝曲率半徑系數(shù)的增加而降低；5.保持架兜孔間隙和引導間隙增加，在一定程度上也會降低系統(tǒng)的總摩擦功耗；6.圓柱滾子軸承徑向游隙的增加會使得系統(tǒng)的總摩擦功耗增加；7.系統(tǒng)工作轉(zhuǎn)速提高，保持架打滑增加，徑向工作載荷增加可以使得保持架的打滑降低，系統(tǒng)