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内圈倾斜角对高速角接触球轴承动态特性的影响

2021-07-29常丽萍常亚南杨雷雷

兵工学报 2021年6期

常丽萍,常亚南,杨雷雷

(1.中车株洲电机有限公司,湖南 株洲 412000;2.洛阳轴承研究所有限公司,河南 洛阳 471000;3.长沙景嘉微电子股份有限公司,湖南 长沙 410000)

0 引言

角接触球轴承在武器装备、军用车辆等领域有着广泛应用,是关键零部件之一。随着对主机性能要求的不断提高,对与之配套的角接触球轴承性能要求也越来越高。实际工程中,由于加工装配误差和运转时轴的挠曲变形不可避免,导致轴承内外套圈发生相对倾斜[1]。若轴承内外圈之间存在倾斜角,则必将影响轴承动态性能,降低轴承旋转精度,从而影响轴承使用寿命,甚至造成轴承卡死,引起轴承早期失效[2]。

国外对套圈倾斜角接触球轴承的研究开始较早。Ellis[3]对球轴承套圈倾斜进行了研究,并论述了套圈倾斜产生的原因、可能的影响及倾斜故障的诊断方法,提出避免倾斜问题的经验性措施。Hinton[4-5]对航空发动机球轴承因保持架疲劳断裂而失效的案例进行了分析,通过大量实测统计数据发现套圈倾斜是主要原因之一。Crawford[6]对套圈倾斜状态下轴承保持架的应力进行测试,发现当套圈倾斜角从15.6′增加到36.6′时,轴承保持架的应力波动量从1.8 MPa增加到35.2 MPa,进一步证实了Hinton的结论。Ertas等[7]结合试验与计算机仿真研究了套圈倾斜对轴承径向刚度的影响,通过分析转子系统的特征频率与临界转速,发现套圈固定的倾斜角会增加轴承的径向刚度。Bugra等[8]通过实验测试和转子动力学计算机建模,给出了不同轴向载荷工况条件下套圈发生倾斜时的角接触球轴承径向刚度。……

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