圆柱滚子轴承启动阶段动态性能分析

《圆柱滚子轴承启动阶段动态性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号UDC密级编号硕士学位论文圆柱滚子轴承启动阶段动态性能分析DynamicCharactersoftheCylindricalRollerBearingduringtheStartUp学位申请人：贾永川指导教师：邓四二教授一级学科：机械工程二级学科：机械设计及理论学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机

2、构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要摘要滚动轴承是现代机器中广泛应用的零部件之一，通过主要元件间的滚动接触来支撑转动零件。一定范围内，载荷、转速和工作温度的改变并不影响良好的滚动轴承性能。但从一些研究报告及应用实践可以看到，启动阶段速度和载荷会发生突变，进而引起轴承故障，如保持架断裂、滚道划伤等，使轴承不能正常地进入稳定运行状态。为了从本质上探究轴承故障的原因，并找出合理的解决方法，有必要深入地研究轴承启动

3、阶段的动态性能。圆柱滚子轴承是航空发动机的关键零部件之一，其性能的提高对新一代先进航空发动机的研制起到至关重要的作用。因此，对圆柱滚子轴承启动阶段的动态特性进行详细的研究具有深远的意义。本课题利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS（AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems），创建圆柱滚子轴承三维实体模型，在滚动轴承动力学分析的基础上，建立了圆柱滚子轴承启动阶段动态性能仿真数学模型，通过高级程序设计语言Fortran对轴承进行约束控制，实现ADAMS与Fort

4、ran的动态连接仿真。仿真模型考虑了轴承启动阶段的润滑状态、摩擦、接触理论以及保持架的弹性变形，完整地处理了内部瞬态力，真实地对时变负荷与速度进行了模拟。通过建立有效的圆柱滚子轴承三维参数化仿真模型，深入地对轴承启动阶段的动态性能进行分析，可为圆柱滚子轴承的设计和使用提供一定的理论指导。本文以某一型号的圆柱滚子轴承为例，探究了径向载荷、内圈角加速度、润滑油粘度、工作温度等对轴承启动阶段滚动体打滑特性以及保持架动态性能的影响规律，同时也分析了保持架引导方式对保持架动态性能的影响。结果表明：在圆柱滚子轴承启动

5、阶段，滚动体自转角速度呈现阶梯状非线性增长，并且在启动初期，滚动体的打滑较为严重；径向载荷、内圈角加速度对轴承启动阶段的滚动体打滑特性以及保持架动态性能影响显著，径向载荷的大小直接关系到滚动体与滚道之间的弹流润滑油膜能否形成，而内圈角加速度则对弹流润滑油膜的形成快慢影响很大；适当提高润滑油粘度或降低工作温度可以有效地控制轴承启动阶段滚动体的打滑，从而减小滚道划伤；动圈引导保持架时，保持架的打滑率较小，但受到动圈引导力的作用，轴承内部润滑状态变化复杂，导致滚动体对保持架的冲击力变得复杂，保持架的稳定性较差；

6、相较于外引导，保持架由内圈引导时，保持架更容易发生涡动。最后，在自行研制的轴承试验机上测试了仿真轴承在特定工况下的保持架打滑率，并将试验结果与仿真结果进行对比，从而验证了本文中所建动力学模型的准确性。I摘要关键词：圆柱滚子轴承；启动阶段；轴承动力学；仿真分析；动态性能论文类型：应用基础研究选题来源：其他IIABSTRACTABSTRACTRollingbearingswhichsupportrotatingpartsviarollingcontactsamongthemainelementsarewide

7、lyusedinmodernmachines.Thechangesofloads,speedsandtemperatureswithinacertainrangedon’thaveanobviouseffectongoodperformanceofrollingbearings.However,someresearchresultsshowthatthesuddenchangesofspeedsandloadsoftencausebearingfailureduringthestartup,suchasc

8、agefractureandracewayscratchetc.,sothatthebearingcan’tgotoastableoperationstate.Soitisnecessarytostudythedynamiccharactersofthebearingduringthestartupinordertofindthecausesofbearingfailureandpreventbearingfailure.Th