高速角接觸球軸承動力特性及試驗裝置研究.pdf

1、隨著高速加工技術(shù)的發(fā)展，高速電主軸的應(yīng)用越來越廣泛，角接觸陶瓷球軸承是電主軸主要支承方式，角接觸球軸承的動力學(xué)特性是電主軸軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性分析的基礎(chǔ)和主要內(nèi)容。因此對高速角接觸球軸承動力特性進(jìn)行研究有著重要的意義。本文基于軸承動力學(xué)理論、Hertz接觸理論和彈流潤滑理論，分析了考慮彈流潤滑對角接觸球軸承動力特性影響，并進(jìn)行了試驗裝置研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴靜態(tài)分析。以角接觸球軸承低速運轉(zhuǎn)或靜止時的變形（軸向變形、

2、徑向變形和彎曲變形）為變量，建立了靜力學(xué)模型。從求解靜態(tài)方程出發(fā)，對靜態(tài)方程組進(jìn)行求解，為擬靜力學(xué)方程組提供初值。建立擬靜力學(xué)模型，以角接觸球軸承高速運轉(zhuǎn)時的變形量及輔助參數(shù)為變量，建立擬靜力學(xué)方程組，提出其求解方法并編寫了相應(yīng)的程序。⑵動態(tài)分析。高速角接觸球軸承在實際工作中，由于油膜的存在，使得滾動體與內(nèi)、外圈的計算剛度與實際剛度存在一定偏差，為了更接近實際工況，利用擬靜力學(xué)的結(jié)果，對滾動體與滾道之間的最小油膜厚度進(jìn)行求解，并計算油膜

3、剛度，將油膜剛度與接觸剛度進(jìn)行分析，引入等效剛度代替經(jīng)典計算中的接觸剛度。分析對比考慮彈流潤滑前后軸承內(nèi)部動態(tài)特性參數(shù)。⑶試驗裝置設(shè)計。針對高速角接觸球軸承設(shè)計試驗裝置，提出合理試驗方案，采用油氣潤滑系統(tǒng)及多種加載裝置，模擬實際工況條件下軸承內(nèi)部工作狀態(tài)，利用壓電傳感器來測量軸承內(nèi)部的動力特性參數(shù)。⑷研究表明，考慮彈流潤滑理論下，引入等效剛度，軸承內(nèi)部動力特性參數(shù)有著明顯的變化。引起這一原因的主要因素是油膜厚度的變化，導(dǎo)致油膜剛度的變化