于晓凯，刘凯歌 ，赵春江，孙北奇，谢鹏飞

(1．洛阳轴研科技股份有限公司，河南 洛阳 471039；2．太原科技大学，太原 030024)

高速电动机等高速旋转机械主轴中常采用的高速角接触球轴承承受的径向力与轴向力相比很小，因此，轴承受力模型可以简化为纯轴向受载模型。高速角接触球轴承的动态特性如接触角、轴向变形量和刚度会影响高速旋转机械的性能；因此计算不同轴向力下高速角接触球轴承的实际接触角、轴向变形量和轴向刚度意义重大。其计算方法通常采用Harris方法，但这种方法需要求解非常复杂的非线性方程，直接求解很困难[1]，计算精度也很难达到要求。文中将实际接触角设定为迭代基本变量，分析高速角接触球轴承轴向受力工况下的动态方程组，将非线性方程组的参数由原来的7个减少为2个，简化了计算。

1 求解方程的简化

求解角接触球轴承的动态特性需要从接触变形入手，建立轴承的几何方程、变形方程、球平衡方程、套圈平衡方程，包括6Z+2(Z为球数)个方程，再建立包括离心力、陀螺力矩、接触角等在内的辅助方程组，应用Newton-Raphson 方法求解[2]。

由于纯轴向载荷下高速角接触球轴承只发生轴向变形，基于此建立变形方程。由于轴承承受纯轴向载荷时，各个球的受力情况相同，因此力平衡方程个数比较少，可对力平衡方程进行归一化处理。

仅轴向受载时，球心和沟道曲率中心位置变化关系如图1所示。根据承载前、后内、外沟道曲率中心距的径……