航空發(fā)動機(jī)滾動軸承保持架的碰撞振動分析.pdf

1、軸承對航空發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的飛行性能和安全性能有著重要影響。據(jù)統(tǒng)計，保持架的斷裂是軸承失效的重要原因之一，尤其在航空發(fā)動機(jī)高速軸承中，保持架和滾子間頻繁的碰撞嚴(yán)重影響了保持架的動態(tài)性能和可靠性。因此，對軸承中保持架的動力學(xué)研究意義重大，而目前對保持架的碰撞研究較少。
　　本文重點考慮保持架和滾子間的碰撞作用，建立簡化的圓柱滾子軸承保持架動力學(xué)模型，分析滾子和保持架的運動和碰撞情況，研究軸承工況條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)對保持架受到碰撞力的影響，為保

2、持架斷裂事故分析和保持架設(shè)計提供了一定的理論參考。
　　基于軸承擬靜力學(xué)分析和擬動力學(xué)分析理論對圓柱滾子軸承進(jìn)行了動力學(xué)分析，將保持架和滾子看作不連續(xù)碰撞振動系統(tǒng)，突出考慮保持架與滾子的碰撞作用，將其他作用力看作系統(tǒng)受到外力并根據(jù)軸承實際運動和變形情況進(jìn)行簡化，建立了一維不連續(xù)保持架—滾子碰撞系統(tǒng)模型。
　　選取了真實算例，采用定步長四階Runge—Kutta法，通過MATLAB編程對系統(tǒng)非線性微分方程組進(jìn)行了數(shù)值求解。分別

3、計算了沒有保持架時、保持架與單個滾子作用的二自由度系統(tǒng)這一簡化模型以及保持架與全部滾子組成的多自由度系統(tǒng)這三種情況，對比分析了滾子和保持架的運動特性。
　　進(jìn)行了系統(tǒng)的動力學(xué)特性分析。通過相軌跡和Poincaré映射研究了在轉(zhuǎn)速或徑向載荷的變化下系統(tǒng)的周期運動和分岔現(xiàn)象，分析了系統(tǒng)的運動穩(wěn)定性；計算分析了工況條件對保持架打滑的影響。通過對保持架受到碰撞力的分析，確定了保持架最容易斷裂的地方，通過計算不同的工況條件下保持架兜孔橫梁受