圆柱滚子轴承的刚度计算-论文.pdf

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1、第9卷第8期中国科技论文Vol_9No．82014年8月CHINASCIENCEPAPERAug．2014圆柱滚子轴承的刚度计算杨静，杨亮，杨圆鉴，黄洪钟(电子科技大学机械电子工程学院，成都611731)摘要：针对基于Hertz接触理论的轴承刚度计算方法在实际应用中存在较大局限性的问题，通过实验方法建立基于超声波的油膜刚度测试模型，并运用现代微观理论建立了滚子轴承的接触刚度分形模型，推导出油膜刚度和接触刚度与径向载荷的关系。研究分析表明随着径向载荷的增加，油膜刚度和法向接触刚度不断增大。为证明该方法的有效性，运用所建立的模型对某型圆柱滚子轴承进行实例分析，计算得出该滚子

2、轴承的径向刚度。结果表明：油膜刚度与径向载荷成线性关系，随着径向载荷的增大，法向接触刚度增长速率变缓。关键词：圆柱滚子轴承；油膜刚度；接触刚度；径向刚度中图分类号：TH133．3文献标志码：A文章编号：2095—2783(2014)08—0897—05StiffnesscalculationofcylinderrollerbearingYangJing，YangLiang，YangYuanjian，HuangHongzhong(SchoolofMechatronicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnolo

3、gyofChina，Chengdu611731，China)Abstract：TraditionalHertzcontacttheorybasedmethodforbearingstiffnesscalculationischallengedinpractialengineeringap—plications．Todeliverapracticalmethod，tWObearingstiffnessmodelswereintroduced．Atestmodelbasedontheultrasonicwasconstructedforcalculatingbearingo

4、ilstiffness．Acontactstiffnessfractalmodelispresentedaswellforrollerbearingcontactmodelingandanalysis，whichisconstructedbasedonmodernmicrotheory．Basedonthesetwomodels，therelationshipbetweentheoi1stiffnessaswellasthecontactstiffnessandtheradialloadofthebearingwasformulized，andthebearingsti

5、ffnesscalcula—tionwasfacilitated．Theproposedmethodwasdemonstratedbyapplyingtothecalculationofradialstiffnessforacylindricalroll—erbearing．Theresultsshowthatoilstiffnessislineartoradialload，andcontactstiffnessisincreasingslowlywiththeincreaseofradialstiffness．Keywords：cylindricalrollerbea

6、ring；oilfilmstiffness；contactstiffness；radialstiffness滚动轴承刚度的确定是转子系统振动性能分法对轴承接触表面的形貌、材料的表面粗糙度等考析的基础。目前，对滚动轴承滚子与滚道的径向刚虑甚少，因此近年来有不少学者从微观的角度来研度的计算模型：大多是基于纯Hertz接触理论，然而，究接触刚度。其中，国内主要是以张学良等[811]为代在实际工作过：程中，滚动轴承处于润滑状态，为弹表研究的接触刚度分形模型，其研究表明，法向接触性流体动压润滑，相关研究_1]表明，此时的滚子与刚度与取样长度和分辨率无关，与分形粗糙度幅值滚道的接触

7、不能完全用纯Hertz接触理论进行成反比，与材料特性参数成正比。该模型的局限性研究。在于只限于计算平面接触刚度，对于不同性质的接滚动轴承刚度是由轴承的接触刚度和油膜刚度触刚度则难以计算。赵韩等[12_建立了两圆柱体结合组合而成l_6]，滚动体与滚道之间的流体润滑油膜厚面的法向接触刚度分形模型，为建立圆柱滚子轴承度越小，油膜刚度就越大，因此，油膜的厚度直接影的径向刚度分形模型提供了基础。响着轴承的刚度。目前，计算油膜刚度使用最多的本文首先从实验的角度出发，采用超声无损检是基于Dowson的最小油膜计算方程j，但是该方程测方法并根据接触界面刚