滚子轴承特定结构耦合EHL控制转子非线性响应的数值研究.pdf

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1、2010年11月润滑与密封Nov．2010第35卷第11期LUBRICAT10NENGINEERINGVo1．35NllDOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2010．11．005滚子轴承特定结构耦合EHL控制转子非线性响应的数值研究袁幸朱永生洪军张优云翁小东(1．西安交通大学润滑理论与轴承研究所陕西西安710049；2．西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049)摘要：应用理论分析和数值计算，针对实际精密转子系统服役性能要求，研究弹流润滑(EHL)下滚子轴承特定结构对转子非线性动态行为的控制机制，讨论一

2、些主要参数滚子振动状态的影响。结果表明：支承端峰峰(P·P)值随滚子个数、滚道曲率系数、润滑剂黏度变化显著，适当选取这些参数可跃过共振区并使运动幅值精度提高；振动谱以固有振动、通过振动及其谐波组合为主频，EHL起到阻尼器的作用，可以整体削减系统振幅。关键词：精密转子系统；滚子轴承；弹流润滑(EHL)；特定结构中图分类号：TH117文献标识码：A文章编号：0254—0150(2010)11—018—5NumericalStudyofNonlinearResponseforR0torControlledbyCoupledEHLRollerBeari

3、ngwithParticularStructureYuanXingZhuYongshengHongJunZhangYouyunWengXiaodong(1．TheoryofLubrication&BearingInstitute．Xi’anJiaotongUniversity，Xi’anShaanxi710049，China；2．StateKeyLaboratoryforManufacturingSystem，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’anShaanxi710049，China)Abstract：Throughthe

4、oreticalanalysisandnumericalcalculation，thenonlineardynamicmechanismfortherotorcon—trolledbyelastohydrodynamiclubrication(EHL)rollerbearingswithparticularstructurewasstudiedforserviceperform—ancerequirementsoftheactualprecisionrotorsystem．Someimportantparametersaffectedthevi

5、brationstateoftherotorwerediscussed．Theresultsshowthatpeak—peak(P—P)valuesofbearingsideschangewiththenumberofrollers，racewaycurvaturecoeficient，lubricantviscositysignificantly，theproperselectionoftheparameterscanbesluggishtheresonantre-gionandtoimprovetheprecisionofmovementa

6、mplitude．Vibrationspectraiscomposedofinherentvibration，VCvibrationanditsharmonics，EHLplaystheroleofdampersystem，whichcanreducestheoverallamplitude．Keywords：precisionrotorsystem；rollerbearings；elastohydrodynamiclubrication(EHL)；particularstructure当前，对滚动轴承的研究多以球轴承为主，集中保持架的稳定性进

7、行了讨论。以上学者的研究都没涉在轴承的动力学、疲劳损伤、状态评估上，大部分研及弹流润滑与结构的耦合，且没有具体到滚子轴承支究者采用二自由度或五自由度的刚性分析模型，再去承柔性转子系统的分析，所以无法进行系统服役优化考虑轴承的各种因素所激励的动态行为，对滚子设计。然而，摩擦学的行为是大系统的行为，不能孤轴承一转子系统的研究却较少。同球轴承相比，同尺立讨论，因综合分析才能符合工程实际需求”。寸的滚子轴承其径向刚度要大，承载的能力更强，所诸如滚子个数、滚道曲率比，这样重要的特定结构决以在大功率高精度数控机床、航空发动机上得到广泛定了轴承的性能，加之回

8、转速度的变动和摩擦学因素的应用。ALeblanc等研究了考虑柔性外圈和保持的作用，轴承就会对整个转子系统的动特性产生影架作用力的滚子轴承动特性，给出了