高速滚珠轴承的刚度计算与转子—轴承系统的动力学分析

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文高速滚珠轴承的刚度计算与转子—轴承系统的动力学分析姓名：任继红申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：张小龙20050601西安建筑科技大学硕士学位论文曼皇!皇曼曼鼍曼曼鼍皇曼曼苎曼曼曼!鼍曼曼曼蔓!曼曼曼曼皇!!鼍!曼曼量毫苎曼!曼!曼!曼曼鼍兰皇鼍roll蔓!!!!曼!曼量曼曼!曼尝高速滚珠轴承的刚度计算与转子一轴承系统的动力学分析专业：机械设计及理论硕究生：任继红指导教师：张小龙教授摘要随着电力、航空航天、石油化工及机械制造业的飞速发展，各种旋转机械向高速、大功率

2、方向发展，因此对转子一轴承系统的动力学特性提出了更高的要求。转子一轴承系统的动力学特性在很大程度上取决于支承转子的滚动轴承的刚度性能。因而对于广泛应用的滚珠轴承的刚度计算及其特性分析的研究是一个具有理论和实际意义的重要课题。本文首先以弹性力学、摩擦学、流体动压润滑理论和机械设计动力学为理论基础，建立了高速滚珠轴承刚度分析模型，此模型考虑了滚珠高速旋转时产生的离心力、陀螺力矩，并引入动压润滑理论对滚珠和内、外套圈之间的弹流膜厚进行计算；利用该模型并应用Hertz接触理论分析了滚珠轴承接触应力、接触变形量，探

3、讨了在载荷作用下滚珠轴承的几何变形关系及轴承平衡方程，推导出滚珠轴承风8度计算公式，分析了轴承所受载荷、轴承转速、轴承初始接触角、预紧等对轴承刚度特性的影响。最后，利用上述滚珠轴承的刚度分析结果，根据振动理论，应用有限差分法和有限元法，对转子一轴承系统动力学特性进行了分析，并进行实例计算，得出了较为精确的结果。关键词：高速轴承转子一轴承剐度动力学变形西安建筑科技大学硕士学位论文CalculationforStiffnessofaHigh—SpeedROUBearingandDynamicAnalysiso

4、fRotor-BearingsystemSpecialty：mechanicaldesignandtheoryPostgraduate：RanJihongInstructor：Prof．ZhangXiaolongAbstractWiththerapiddevelopmentofelectficity,spaceflight，petrochemistryandmechanicalmanufacture，kindsofrotarymachinesdeveloptowardsthedirectionofhigh

5、speedandefficiency．Sotherotaryspeedandstabilityofrotor-bearingarerequiredmorehighly．Thedynamicsperformanceofrotor-bearingisdecidedlargelybytheperformanceofbearing．Sothestudyofbearing’Sstiffnesscalculationandanalysisit’Sdynamicsperformanceisathesishavingac

6、ademicandpracticalsignification．Onthebasictheoryofkinematicsofbearingsystems，RotordynamicsandElastohydrodynamiclubricationtheory,Takingboll·bearasartexample，thepaperistoanalyzethekinematicsanddynamiccharacteristicsofahigh-speedbearingsystem，establishescal

7、culationformulaeofahigh-speedrollbearing，studiestheinfluicesofthestructureandapplicationparametersonthespeedanddynamics．Quasi—dynamicsanalysisofspindlebearings：Thepaperimprovesthequasi-dynamicsanalysismodelincludingtheinfluencesoftheloadandpreloadingsande

8、stablishesaseriesofequationsonthevelocities，contactloads，deformation，deflectionandfrictionmoment．Stiffnessanalysisandtestingofspindlebearings：UsingHeazcontacttheory,thepaperderivesthestiffnessformula，computes，analyz