袁倩倩,朱永生,张进华,杨敏燕,闫柯,洪军

(西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,710049,西安)

作为轴承重要组成部件,保持架在滚动体和引导套圈作用下运动。在变速变载复杂工况或高速条件下,滚动体容易出现打滑,引起滚动体与保持架碰撞、保持架运行不稳定、扭矩增大、轴承振动加剧[1],轴承服役性能降低,并可能导致精密机器过早失效。因此研究保持架打滑等动态特性及其影响因素,对于改善这种现象具有重要意义。

目前,诸多学者已开展了保持架动力学模型研究。在滚动体与保持架相互作用方面,周延泽等在分析保持架振动特性时发现冲击是保持架产生振动的直接原因,保持架与滚动体碰撞作用是冲击的主要来源之一,为此采用了质点与杆、梁碰撞假设,建立了保持架和滚动体碰撞模型,并分析了滚动体-保持架碰撞力影响因素[2-3]。王斌采用干摩擦碰撞模型,分析了轴承工况参数、结构参数等对保持架动态特性的影响[4]。姚廷强等忽略润滑的作用,建立了考虑保持架碰撞的球轴承动力学模型,并分析了兜孔间隙对保持架运动轨迹的影响[5]。上述模型从干摩擦碰撞分析了滚动体与保持架之间的相互作用,没有考虑滚动体与保持架之间润滑的影响。刘文秀等认为球与保持架之间的力由3部分组成:两者之间的接触载荷、流体作用力和转速不一致引起的碰撞力,并考虑润滑作用建立了滚动体与保持架的碰撞力模型,分析了保持架结构参数对保持架质心轨迹的影响,但在考虑润滑作用时只增加了润滑油膜的阻尼力,没有考虑油膜刚度[6]。……