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基于Euler方程的角接触球轴承打滑动力学模型

2015-08-01韩勤锴李峥褚福磊

轴承 2015年7期

韩勤锴,李峥,褚福磊

(清华大学 摩擦学国家重点实验室,北京 100084)

角接触球轴承运转时,为保证钢球在沟道上作纯滚动,需使钢球与内外圈之间有足够大的摩擦力以提供拖动力,否则钢球将出现相对滑动。钢球打滑是影响轴承运行平稳性的主要因素之一。随着现代机械装备向高速、重载方向发展,一旦出现打滑,轴承及润滑油温度将剧增,磨损加剧,寿命缩短。不仅影响装备正常运转,甚至可能出现严重事故[1]。

因此,准确预测轴承打滑行为、提出相应的防滑设计准则是国内外学者关注的问题。文献[2]考虑钢球与内外沟道的接触力、摩擦力、流体阻力以及离心力等因素,采用拟静力学方法建立了高速轴承的打滑预测模型,讨论了轴承轴向载荷、转速以及钢球数目对滚动轴承打滑的影响。文献[3]考虑离心力的影响,通过球轴承的几何分析和力平衡分析,获得了接触力和接触角。文献[4]研究了球轴承在径向和轴向载荷同时作用下的打滑行为。文献[5]研究了因滑动所引起的热效应的影响。文献[6-7]分别采用拟动力学分析模型,针对航空发动机主轴用圆柱滚子轴承的工作条件进行了深入的模拟分析, 包括载荷分布、接触应力与变形、滚子的公转与自转速度、打滑、歪斜、倾斜、保持架的运动状态、轴承的发热、磨损以及寿命等参数。文献[8-10]分别给出了仅承受轴向载荷和承受联合载荷时角接触球轴承防滑最小轴向载荷的计算公式。文献[11]针对挤压油膜阻尼器支承的航空发动机转子系统,采用拟动力学方法研究了转子涡动工况对角接触球轴承滑动的影响机理。……

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