圓柱滾子軸承啟動階段動態(tài)性能分析.pdf

1、滾動軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應用的零部件之一，通過主要元件間的滾動接觸來支撐轉動零件。一定范圍內，載荷、轉速和工作溫度的改變并不影響良好的滾動軸承性能。但從一些研究報告及應用實踐可以看到，啟動階段速度和載荷會發(fā)生突變，進而引起軸承故障，如保持架斷裂、滾道劃傷等，使軸承不能正常地進入穩(wěn)定運行狀態(tài)。為了從本質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階段的動態(tài)性能。圓柱滾子軸承是航空發(fā)動機的關鍵零部件之一，其性能的提高

2、對新一代先進航空發(fā)動機的研制起到至關重要的作用。因此，對圓柱滾子軸承啟動階段的動態(tài)特性進行詳細的研究具有深遠的意義。
　　本課題利用機械系統(tǒng)動力學仿真分析軟件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems），創(chuàng)建圓柱滾子軸承三維實體模型，在滾動軸承動力學分析的基礎上，建立了圓柱滾子軸承啟動階段動態(tài)性能仿真數(shù)學模型，通過高級程序設計語言Fortran對軸承進行約束控制，實

3、現(xiàn)ADAMS與Fortran的動態(tài)連接仿真。仿真模型考慮了軸承啟動階段的潤滑狀態(tài)、摩擦、接觸理論以及保持架的彈性變形，完整地處理了內部瞬態(tài)力，真實地對時變負荷與速度進行了模擬。通過建立有效的圓柱滾子軸承三維參數(shù)化仿真模型，深入地對軸承啟動階段的動態(tài)性能進行分析，可為圓柱滾子軸承的設計和使用提供一定的理論指導。
　　本文以某一型號的圓柱滾子軸承為例，探究了徑向載荷、內圈角加速度、潤滑油粘度、工作溫度等對軸承啟動階段滾動體打滑特性以及

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