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题名转子不对中度对中介圆柱滚子轴承动态性能影响分析
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作者
范新强
邓四二
崔永存
高利霞
晏军
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机构
河南科技大学机电工程学院
中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院
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出处
《机电工程》
北大核心
2025年第6期1013-1023,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52105182)。
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文摘
针对转子不对中导致航空发动机双转子轴承-轴系统中介轴承失效的问题,对中介轴承性能受转子不对中度的影响规律进行了研究。首先,基于滚动轴承动力学和转子动力学理论,建立了滚动轴承-双转子系统不对中动力学模型,并采用了预估-校正Gear刚性积分器(GSTIFF)变步长积分算法求解了动力学微分方程组;然后,分析了转子平行不对中度与偏角不对中度对中介轴承滚子与滚道间接触应力、保持架打滑率、质心轨迹、振动特性以及轴承寿命的影响规律;最后,通过滚动轴承-双转子系统试验台转子不对中试验,对动力学仿真结果的准确性进行了验证。研究结果表明:平行不对中度与偏角不对中度的增大均会导致滚子与滚道间接触应力增加,使保持架打滑率降低;转子不对中会影响中介轴承的稳定性,不对中度的增加会导致轴承内圈频率谐波次数及对应幅值增加,并使轴承内圈质心轨迹发生改变,使轴承寿命减小;偏角不对中对滚子与滚道间的接触应力以及轴承寿命的影响远大于平行不对中,偏角不对中度超过12′时,轴承寿命低于4000 h,为满足航空发动机轴承寿命需求,该圆柱滚子轴承偏角不对中度应小于12′。该研究为探寻转子不对中度对中介轴承动态性能的影响规律提供了进一步的理论依据。
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关键词
轴承-轴系统动力学模型
中介轴承失效
平行不对中度与偏角不对中度
振动特性
轴承疲劳寿命计算模型
Gear刚性积分器
动力学微分方程组
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Keywords
dynamic model of bearing-rotor system
intermediate bearing failure
parallel misalignment degree and angular misalignment degree
vibration characteristics
calculation model of bearing fatigue life
Gear stiff integrator(GSTIFF)
dynamic differential equations
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分类号
TH133.332
[机械工程—机械制造及自动化]
V233.45
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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