基于ADAMS的角接觸球軸承的動力學(xué)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、角接觸球軸承由于具有良好的高速性能和承載能力，被廣泛應(yīng)用于各種高速旋轉(zhuǎn)軸系支撐。高速角接觸球軸承的主要失效原因之一是由于軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性，因此，保持架的設(shè)計(jì)就顯得非常重要。研究與實(shí)踐表明，高速角接觸球軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于保持架的不穩(wěn)定造成的高速軸系失效占很大的比重。因此，研究高速角接觸球軸承的動態(tài)特性和保持架的穩(wěn)定性等動力學(xué)行為，對軸承進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提高軸承穩(wěn)定性具有重要的理論與實(shí)踐意義。
　　本文基于滾動軸承的動力學(xué)分析理論，

2、結(jié)合軸承的接觸、彈流潤滑、摩擦等相關(guān)理論，系統(tǒng)全面地分析了角接觸球軸承各元件之間的作用關(guān)系，建立了角接觸球軸承動力學(xué)微分方程。利用ADAMS軟件對角接觸球軸承動力學(xué)模塊進(jìn)行了二次開發(fā)，用Fortran語言編寫軸承各元件間的自定義子程序，并將編譯生成的動態(tài)鏈接庫文件(*.dll)與ADAMS/Solver鏈接，實(shí)現(xiàn)了高速角接觸球軸承的動力學(xué)仿真。
　　以某型號角接觸球軸承為例，分析了保持架分別為方兜孔與圓兜孔時(shí)，軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)與典型工

3、況參數(shù)對軸承動力學(xué)特性的影響。分析結(jié)果表明:
　　1.加大軸向載荷或提高轉(zhuǎn)速，有利于保持架的穩(wěn)定性，但會增大保持架與外套圈引導(dǎo)面的平均摩擦力矩;軸向載荷較小時(shí)，圓兜孔保持架的穩(wěn)定性優(yōu)于方兜孔的，而軸向載荷較大時(shí)，則方兜孔保持架的穩(wěn)定性略優(yōu)于圓兜孔的;在轉(zhuǎn)速較小時(shí)，方兜孔保持架的穩(wěn)定性略優(yōu)于圓兜孔的，而轉(zhuǎn)速較大時(shí)，兩種保持架的穩(wěn)定性基本一致。
　　2.徑向載荷的增加會導(dǎo)致保持架穩(wěn)定性的降低，但可減少保持架與外套圈引導(dǎo)面的平均摩

4、擦力矩;圓兜孔保持架的穩(wěn)定性略優(yōu)于方兜孔保持架。
　　3.隨著間隙比的增大，方兜孔與圓兜孔兩種保持架的不穩(wěn)定性都增大;當(dāng)間隙比c小于1時(shí)，兩種形狀的保持架的不穩(wěn)定性基本一致，而當(dāng)間隙比c大于1時(shí)，方兜孔保持架的穩(wěn)定性比圓兜孔差;方兜孔保持架與外套圈引導(dǎo)面的平均潤滑摩擦力矩呈上升趨勢，平均碰撞摩擦力矩則相反。
　　4.隨著溝曲率的增大，方兜孔與圓兜孔保持架不穩(wěn)定性都是先降低再升高;針對本課題，外溝曲率的變化對保持架穩(wěn)定性的影響