滾動軸承外圈熱誤差分析.pdf

1、滾動軸承作為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的重要支撐件，結(jié)構(gòu)簡單，載荷性能良好、替換性強(qiáng)等特點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。滾動軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，軸承組件（內(nèi)外圈、滾珠、保持架以及密封圈等）間相互摩擦生熱，以及潤滑油攪拌熱等，導(dǎo)致軸承各組件溫度升高，形狀尺寸發(fā)生變化，從而影響軸承的精度和壽命。針對滾動軸承的受熱變形這個現(xiàn)象，根據(jù)相關(guān)知識，建立軸承外圈的合理溫度場模型，分析軸承的傳熱方式，探究其形狀的改變量。本文針對滾動軸承外圈的熱誤差研究的主要內(nèi)容：
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2、）簡單介紹了軸承分析理論和軸承力學(xué)分析模型，采用Hertz彈性接觸理論，分析軸承在靜載作用下，滾道和滾珠在接觸區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，并且推導(dǎo)出了軸承徑向和軸向計(jì)算公式。
　?。?）分析了軸承組件間的接觸模型類型，推導(dǎo)出了摩擦力矩導(dǎo)致的熱量損失計(jì)算公式。對軸承外圈的溫度場進(jìn)行了建模分析，通過分離變量法，結(jié)合貝塞爾函數(shù)的求解，得到了軸承外圈溫度場的精確解。
　　（3）通過分析軸承系統(tǒng)中的不同形式的熱傳遞，推導(dǎo)出軸承組件的熱阻抗模型

3、，建立了軸承系統(tǒng)溫度節(jié)點(diǎn)熱阻抗網(wǎng)絡(luò)方程，從而對軸承外圈的節(jié)點(diǎn)溫度進(jìn)行求解。
　?。?）通過仿真軟件ANSYS Workbench，對軸承外圈的溫升特點(diǎn)進(jìn)行了仿真分析，在在實(shí)驗(yàn)平臺上，以深溝球軸承61816和角接觸球軸承7024C為實(shí)驗(yàn)對象，測得外圈溫升數(shù)據(jù)和應(yīng)變量，對比試驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。
　　通過上述研究得到，深溝球軸承61816在輕載中低速工況條件下，在徑向載荷一定時，軸承外圈溫升隨著轉(zhuǎn)速的增大，溫升持續(xù)增大，并呈現(xiàn)一定