高速四點(diǎn)角接觸軸承耦聯(lián)支承軸系動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、滾動(dòng)軸承是航空發(fā)動(dòng)機(jī)重要零部件之一，其工作性能關(guān)系到航空發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性和可靠性。為了獲得滾動(dòng)軸承在不同工況下的工作性能和可靠性，利用高速軸承試驗(yàn)機(jī)對(duì)軸承性能進(jìn)行評(píng)價(jià)是一種常用的手段。軸系作為軸承試驗(yàn)機(jī)的重要旋轉(zhuǎn)部件，其動(dòng)態(tài)特性直接影響試驗(yàn)機(jī)的工作穩(wěn)定性和試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　本論文以高速軸承試驗(yàn)機(jī)軸系為主要研究對(duì)象，建立了試驗(yàn)機(jī)的三維模型，介紹了試驗(yàn)機(jī)整體的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)，并對(duì)加載裝置、機(jī)箱以及軸系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能和工作原理進(jìn)行了

2、描述。利用有限元方法研究了試驗(yàn)機(jī)加載裝置和機(jī)箱的靜動(dòng)態(tài)特性，得出了加載架的最大應(yīng)力均小于所選用材料的許用應(yīng)力，加載架與機(jī)箱的固有頻率大于軸系最高轉(zhuǎn)速時(shí)的固有頻率。
　　根據(jù)軸系的結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)工況，建立內(nèi)外主軸系統(tǒng)有限元模型，分別計(jì)算了角接觸球軸承的剛度和圓柱滾子軸承的剛度。分析了不同工況下的軸系靜態(tài)特性，探討了軸系的靜態(tài)特性和軸承徑向剛度對(duì)軸系應(yīng)力以及變形的影響。結(jié)果表明，不同工況下內(nèi)外軸系的最大應(yīng)力值小于所選用材料的許用應(yīng)力；軸承

3、徑向剛度的變化可使軸系變形量明顯改變，而對(duì)軸系的應(yīng)力沒有影響。
　　采用理論計(jì)算的方法，獲得軸系的一階固有頻率值為411Hz。通過建立耦聯(lián)軸系有限元模型，利用有限元分析了耦聯(lián)支承軸系的模態(tài)振型和固有頻率，討論了軸向預(yù)緊力、靜載荷以及轉(zhuǎn)速對(duì)軸系模態(tài)的影響。結(jié)果表明，有限元分析得出的一階固有頻率為359.68Hz；軸系固有頻率隨著軸向預(yù)緊力的變化而改變。當(dāng)軸承徑向剛度不變的情況下，轉(zhuǎn)速的增加可使軸系的固有頻率降低，說明了轉(zhuǎn)速對(duì)于軸系固