轴向载荷下高速角接触球轴承运动特性分析
2016-07-26汪杨陈国定李德水余永健
轴承 2016年9期
汪杨,陈国定,李德水,余永健
(西北工业大学 机电学院,西安 710072)
随航空航天技术的发展,发动机日益朝着大推重比方向发展,关键是提高航空发动机主轴轴承的dm·n值。随dm·n值的增大,轴承运转过程中滚动体与内圈之间会出现严重的打滑和磨损,且滚动体与保持架之间的频繁碰撞也会影响轴承工作稳定性,甚至引起保持架断裂失效,这些现象对于航空发动机用高速轴承尤为突出,故需建立能够真实反映轴承运转的力学模型。
国外对高速角接触球轴承的性能分析始于20世纪60年代。文献[1]提出了滚道控制理论,建立了轴承拟静力学分析模型,但该模型未考虑弹流润滑的作用;文献[2]结合弹流润滑理论进一步发展了滚动轴承的拟静力学模型,弥补了Jones模型的不足。然而由于轴承拟静力学模型并未考虑保持架的作用,存在着自由度少、计算精度低的问题,不能真实反映轴承的实际运转情况。文献[3-4]修正和发展了Harris模型,建立拟动力学模型对轴承主要零件进行分析,能够真实反映轴承的实际运转情况,但仍无法满足轴承实际运转过程,特别是瞬态过程模拟的要求。在拟动力学模型的基础上,文献[5-6]先后建立了轴承动力学分析模型,用来描述轴承实际状况。
国内学者近些年也对高速角接触球轴承的动力学进行了研究。文献[7-8]建立了高速角接触球轴承拟静力学模型,在此基础上开展了航空发动机高速球轴承力学特性的分析与研究;文献[9]对仅受轴向载荷的高速球轴承进行了拟动力学分析以掌握滚动零件的运动特性,重点研究了轴向载荷对轴承运动参数和疲劳寿命的影响;……
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