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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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题名多自由度球轴承与轴的刚度耦合分析与计算
被引量：1
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作者
张耀虎
马临超
齐山成
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机构
北京新联铁集团股份有限公司
河南工业大学机电学院
郑州机械研究所有限公司
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出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2022年第7期886-894,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(U1604134)。
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文摘
单一条件下球轴承的载荷变形分析结果在理论和实际上存在偏差,同时分析球轴承时未考虑轴的受载变形影响,为此,将球轴承与轴的变形分析相结合,在考虑轴受载变形的轴承轴刚度模型的基础上,提出了一种球轴承轴的刚度计算方法。首先,基于赫兹接触理论以及变形协调与力平衡原则,构建了轴承刚度计算模型;基于欧拉梁模型,构建了轴刚度计算模型;基于材料力学与结构力学理论,构建了轴承轴刚度耦合模型;然后,根据材料力学理论,通过刚度矩阵的耦合,实现了对轴与轴承的耦合分析;最后,将软件计算结果与文献对照数据进行了对比,以验证所提出的计算方法能够对球轴承轴的刚度进行计算。研究结果表明:采用球轴承轴的刚度计算方法得出的最终数据与文献数据的对比结果误差在7%左右,在可接受的误差范围内,验证了所提出的计算方法能够精确、快速地对球轴承轴模型的刚度进行计算;该研究工作可为传动系统的力学分析提供一些理论和计算方面的参考。
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关键词
多自由度球轴承
轴承轴系统模型
刚度耦合分析
刚度计算模型
刚度矩阵
力学分析
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Keywords
multi-degree of freedom ball bearing
bearing-shaft system model
stiffness coupling analysis
stiffness calculation model
stiffness matrix
mechanical analysis
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分类号
TH133.33
[机械工程—机械制造及自动化]
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