李传喜, 段 浩, 王 云



角接触球轴承径向刚度仿真

李传喜, 段 浩, 王 云

(中国船舶重工集团公司第705研究所昆明分部, 云南昆明, 650118)

角接触球轴承是涡轮泵发射系统中的关键元件之一。轴承的径向支撑刚度对涡轮泵发射系统的性能有着十分重要的影响, 为了获取可靠的轴承径向支撑刚度, 以Hertz接触理论和轴承几何关系为基础, 推导了角接触球轴承径向刚度计算模型, 考虑了系统轴向预紧载荷与径向载荷的耦合作用、径向间隙和过盈量, 分析了不同因素对轴承径向刚度的非线性影响规律。文中的分析结果可为旋转机械整体分析提供参考。

涡轮泵发射系统; 角接触球轴承; 径向刚度

0 引言

滚动轴承广泛应用于机械系统中, 是决定整个机械系统性能的关键元件之一[1]。在早期, 人们把滚动轴承处理为一个简单的线性模型, 但在工程实践中, 线性模型不能解释轴承元件间接触力与变形之间的非线性关系[2]。20世纪60年代, Jones提出了滚动轴承滚道控制理论用于解决滚动轴承动态性能分析问题。Harris结合弹性流体润滑理论首次建立了滚动轴承拟静力学分析模型, 分析了滚子和保持架的运动状态。Walters和Gupta先后建立了轴承动力学分析模型, 通过引入运动微分方程来描述轴承任意时刻的运动状态, 并用数值方法计算轴承元件的瞬态动力学特性[3]。但是, 无论是静力学分析方法, 还是动力学分析方法, 模型都较为复杂, 有些参数还需要通过试验确定, 而且计算机编程麻烦, 需要大量的求解时间。……