高速角接触球轴承热分析及试验验证
2018-07-26金燕刘少军张建阁
轴承 2018年12期
金燕,刘少军,张建阁
(1.常州工程职业技术学院,江苏 常州 213164;2.中南大学,长沙 410083)
角接触球轴承能同时承受径向和轴向载荷,广泛应用于直升机主减速器中,其工作性能直接影响主减速器的使用寿命[1]。
由于摩擦、润滑油黏性剪切的作用,使得角接触球轴承内部产生的热量迅速升高,热膨胀或收缩产生的热应力对轴承寿命有一定影响,温度过高时轴承会发生胶合失效,严重时甚至会发生咬死的现象[2-4]。因此,有必要对轴承的摩擦发热量进行研究。
国内外很多学者通过研究滚动轴承的发热和散热机理来获得滚动轴承的温度场,进而帮助合理设计和正确使用轴承,并为轴承系统故障和失效分析提供依据。文献[5]提出了滚动轴承的热源和对流换热系数的计算模型,利用ANSYS对滚动轴承进行了有限元分析,得出了滚动轴承的温度和热变形,为研究滚动轴承的热变形和游隙问题提供了参考和依据。文献[6]将套圈滚道生热视为移动热源,建立了高速圆柱滚子轴承的二维瞬态温度场计算模型,运用ANSYS的APDL语言编制了温度计算的参数化程序。文献[7]采用有限元法对角接触球轴承温度场进行了仿真,并通过试验测试了不同转速和载荷下轴承温度分布与轴向热位移。
现以某型直升机主减速器角接触球轴承为研究对象,研究轴承摩擦发热量的计算方法和对流换热系数的选取,基于ANSYS软件对轴承进行稳态热分析,研究径向力与转速对轴承稳态最高温度的影响,并进行试验验证。……
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