机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2014年
15期
73-81
,共9页
曹宏瑞%李亚敏%何正嘉%朱永生
曹宏瑞%李亞敏%何正嘉%硃永生
조굉서%리아민%하정가%주영생
滚动轴承%时变刚度%非线性%振动响应%轴承-转子耦合系统
滾動軸承%時變剛度%非線性%振動響應%軸承-轉子耦閤繫統
곤동축승%시변강도%비선성%진동향응%축승-전자우합계통
rolling bearing%time varying stiffness%nonlinearity%vibration response%bearing-rotor coupling system
高速滚动轴承广泛应用于机床主轴、航空发动机等转子系统中.在复杂运行工况下,滚动轴承的刚度表现出强烈的时变特性和非线性特性,往往是系统非线性的主要根源.考虑离心力、陀螺力矩、轴承内圈离心膨胀和热变形等因素,建立高速滚动轴承力学模型,计算轴承的时变刚度.将滚动轴承非线性模型与转子有限元模型集成,建立滚动轴承-转子耦合系统动力学模型.以FAG角接触球轴承(HCB7012E)为例,分别计算静载荷作用下的内外圈轴向、径向相对位移,并与舍弗勒轴承分析软件BearinX(R)的计算结果进行比较,验证了模型对静态位移仿真的精度.在不同轴承预紧状态下,仿真滚动轴承-转子系统在不平衡激励下的振动响应,并与试验结果比较,验证了模型仿真系统动态响应的精度.利用一个背对背安装的角接触球轴承-转子系统,研究在静载荷、不平衡载荷激励作用下滚动轴承刚度的变化规律,并计算时变轴承刚度作用下转子的时域振动响应及频域特征,为高速滚动轴承-转子系统设计、动力学分析与故障诊断提供依据.
高速滾動軸承廣汎應用于機床主軸、航空髮動機等轉子繫統中.在複雜運行工況下,滾動軸承的剛度錶現齣彊烈的時變特性和非線性特性,往往是繫統非線性的主要根源.攷慮離心力、陀螺力矩、軸承內圈離心膨脹和熱變形等因素,建立高速滾動軸承力學模型,計算軸承的時變剛度.將滾動軸承非線性模型與轉子有限元模型集成,建立滾動軸承-轉子耦閤繫統動力學模型.以FAG角接觸毬軸承(HCB7012E)為例,分彆計算靜載荷作用下的內外圈軸嚮、徑嚮相對位移,併與捨弗勒軸承分析軟件BearinX(R)的計算結果進行比較,驗證瞭模型對靜態位移倣真的精度.在不同軸承預緊狀態下,倣真滾動軸承-轉子繫統在不平衡激勵下的振動響應,併與試驗結果比較,驗證瞭模型倣真繫統動態響應的精度.利用一箇揹對揹安裝的角接觸毬軸承-轉子繫統,研究在靜載荷、不平衡載荷激勵作用下滾動軸承剛度的變化規律,併計算時變軸承剛度作用下轉子的時域振動響應及頻域特徵,為高速滾動軸承-轉子繫統設計、動力學分析與故障診斷提供依據.
고속곤동축승엄범응용우궤상주축、항공발동궤등전자계통중.재복잡운행공황하,곤동축승적강도표현출강렬적시변특성화비선성특성,왕왕시계통비선성적주요근원.고필리심력、타라력구、축승내권리심팽창화열변형등인소,건립고속곤동축승역학모형,계산축승적시변강도.장곤동축승비선성모형여전자유한원모형집성,건립곤동축승-전자우합계통동역학모형.이FAG각접촉구축승(HCB7012E)위례,분별계산정재하작용하적내외권축향、경향상대위이,병여사불륵축승분석연건BearinX(R)적계산결과진행비교,험증료모형대정태위이방진적정도.재불동축승예긴상태하,방진곤동축승-전자계통재불평형격려하적진동향응,병여시험결과비교,험증료모형방진계통동태향응적정도.이용일개배대배안장적각접촉구축승-전자계통,연구재정재하、불평형재하격려작용하곤동축승강도적변화규률,병계산시변축승강도작용하전자적시역진동향응급빈역특정,위고속곤동축승-전자계통설계、동역학분석여고장진단제공의거.
