轴承-主轴系统静态力学性能分析 被引量：4

1

作者 冯森林 吴长春 罗继伟 《轴承》 北大核心 1998年第8期2-5,共4页

将轴承－主轴作为具有多自由度的弹性支承系统，同时引人轴承非线性支承刚度，对轴承与主轴的受力和变形综合起来进行了分析。给出了球轴承和滚子轴承数值求解方法。

关键词 静力学性能 轴承-主轴系统 主轴模型 刚度

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机床主轴-轴承系统热-力耦合模型及其动态性能研究 被引量：24

2

作者 田久良 洪军 +2 位作者 朱永生 李小虎 郭俊康 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期63-68,共6页

为了研究机床主轴系统在高速运转情况下的动态性能变化,建立了一种主轴-轴承系统的热-力耦合模型,该模型包括了主轴转子和轴承模型.采用有限元法得到主轴转子模型,该模型考虑了主轴的离心效应、陀螺力矩和轴承刚度软化效应.通过对Jones... 为了研究机床主轴系统在高速运转情况下的动态性能变化,建立了一种主轴-轴承系统的热-力耦合模型,该模型包括了主轴转子和轴承模型.采用有限元法得到主轴转子模型,该模型考虑了主轴的离心效应、陀螺力矩和轴承刚度软化效应.通过对Jones非线性轴承模型进行改进获得了轴承模型,它考虑了主轴与轴承的初始装配过盈量、离心力、温升等因素导致的轴承内圈径向变形及预紧力的变化.理论仿真结果表明:轴承内圈离心膨胀以及内外圈热膨胀会导致轴承刚度增大,而对于背靠背的轴承配置形式,热诱导预紧力会导致轴承刚度减小.此外,主轴离心效应比轴承的刚度软化对主轴-轴承系统动态特性的影响更明显. 展开更多

关键词 主轴-轴承系统 热-力耦合模型 动态性能

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航空发动机主轴-轴承系统温度场分析 被引量：9

3

作者 郑学普 周彦伟 +3 位作者 邓四二 杨海生 孟瑾 杜辉 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期30-33,共4页

在对航空发动机主轴-轴承系统热力学分析基础上,对主轴-轴承系统的发热、传导、对流、辐射等进行了分析,利用热路网络热流量平衡原理,建立了相应的热平衡方程组,并用数值分析方法对系统温度场进行了数值求解。实例计算和试验测试结果对... 在对航空发动机主轴-轴承系统热力学分析基础上,对主轴-轴承系统的发热、传导、对流、辐射等进行了分析,利用热路网络热流量平衡原理,建立了相应的热平衡方程组,并用数值分析方法对系统温度场进行了数值求解。实例计算和试验测试结果对比分析表明:所选节点温度的计算值和实测值之间相差不足1.2%,反映出本文建立的航空发动机主轴-轴承系统温度场计算数学模型具有很高的精确度,完全适用于一般的主轴-轴承系统温度场理论计算与分析。 展开更多

关键词 航空发动机 主轴-轴承系统 温度场 热分析

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基于离心力和陀螺力矩效应的“主轴-轴承”系统动力学特性研究 被引量：11

4

作者 胡腾 殷国富 孙明楠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期100-108,共9页

研究"主轴-轴承"系统在高转速场中受离心力和陀螺力矩影响的动力学特性对于提高主轴系统运行稳定性有重要的作用。在扩展Harris滚动轴承非线性分析模型、建立滚动轴承耦合刚度矩阵的基础上,建立了一种综合考虑主轴离心力效应... 研究"主轴-轴承"系统在高转速场中受离心力和陀螺力矩影响的动力学特性对于提高主轴系统运行稳定性有重要的作用。在扩展Harris滚动轴承非线性分析模型、建立滚动轴承耦合刚度矩阵的基础上,建立了一种综合考虑主轴离心力效应和陀螺力矩效应的"主轴-轴承"系统动力学数字模型,并借助锤击模态实验验证了其准确性;分析论述了主轴离心力效应、主轴陀螺力矩效应及滚动轴承运行刚度对"主轴-轴承"系统在高转速场中的动力学特性的影响规律。通过模型分析计算表明:当轴承处于超轻预紧(EL)工况时,主轴的高速效应比轴承运行刚度对"主轴-轴承"系统动力学特性的影响更大,尤以主轴陀螺力矩效应的影响最为突出。 展开更多

关键词 高转速场 “主轴-轴承”系统 动力学特性 离心力 陀螺力矩 运行刚度

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主轴-滚动轴承系统三种分岔形式 被引量：6

5

作者 高尚晗 龙新华 孟光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期59-64,共6页

为了深入探讨主轴-滚动轴承这种具有接触非光滑因素的系统的失稳机理和分岔的产生机制,建立了一个基于Hertz接触力模型的6自由度系统动力学微分方程,对主轴系统从稳定到失稳的机制和途径进行了研究,探讨在非平衡力作用下,具有负游隙的... 为了深入探讨主轴-滚动轴承这种具有接触非光滑因素的系统的失稳机理和分岔的产生机制,建立了一个基于Hertz接触力模型的6自由度系统动力学微分方程,对主轴系统从稳定到失稳的机制和途径进行了研究,探讨在非平衡力作用下,具有负游隙的机床主轴-滚动轴承系统的非线性动态特性。研究结果表明,如果轴承的内圈以很低的速度和滚子相接触,随控制参数频数比的变化,会产生擦边分岔。擦边分岔将导致系统响应从倍周期运动转迁为周期运动,从周期运动转迁为拟周期运动,从拟周期运动转迁到混沌。此外,倍周期分岔及环面倍化分岔也是使得主轴系统运动演化为混沌的重要形式。以上研究结果加深了我们对主轴-滚动轴承系统中混沌演化形式的理解,并丰富了机床主轴非线性动态理论的研究和应用。 展开更多

关键词 主轴-滚动轴承系统 擦边分岔 倍化分岔 环面倍化

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考虑热-变形耦合的主轴-轴承系统瞬态热特性分析 被引量：11

6

作者 米维 闫柯 +2 位作者 吴文武 洪军 刘光辉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期52-57,共6页

为了更准确地预测主轴-轴承系统的温度场并实时监测关键零部件的温升情况,建立了考虑热-变形耦合的轴系瞬态热网络模型。根据热弹性力学理论,推导出主轴-轴承系统在装配应力、离心应力和热应力综合作用下的径向复合变形方程,基于热网络... 为了更准确地预测主轴-轴承系统的温度场并实时监测关键零部件的温升情况,建立了考虑热-变形耦合的轴系瞬态热网络模型。根据热弹性力学理论,推导出主轴-轴承系统在装配应力、离心应力和热应力综合作用下的径向复合变形方程,基于热网络法优选试验轴系关键部件作为温度节点,综合考虑润滑剂黏温效应及轴系径向复合应力与变形,实时修正轴系热源、热边界条件等特性参数,实现了温度场与变形的耦合分析。通过编程求解获得了不同条件下轴承的瞬态温升曲线及轴系关键热参数的瞬态特性,结果表明,主轴转速越高,轴系热平衡温度越高,平衡时间越短;迭代步长的选取只影响温升曲线的收敛时间,不影响稳态温度值。与试验数据的对比结果表明,使用该瞬态热网络模型预测轴系温度场可显著降低计算误差。 展开更多

关键词 主轴-轴承系统 热-变形耦合 瞬态热特性 热网络法

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数控卧轴平面磨床砂轮主轴-轴承系统的热-结构耦合分析 被引量：3

7

作者 欧阳牧英 周里群 +1 位作者 龙婷 李玉平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第11期1737-1743,共7页

以某型数控卧轴矩台平面磨床为研究对象,对其砂轮主轴-轴承系统进行了温度分布与热变形的有限元仿真。基于滚动轴承热态特性理论与传热学理论,利用ANSYS Workbench软件对主轴-轴承系统进行稳态和瞬态的温度场仿真,得到了轴承滚子与内外... 以某型数控卧轴矩台平面磨床为研究对象,对其砂轮主轴-轴承系统进行了温度分布与热变形的有限元仿真。基于滚动轴承热态特性理论与传热学理论,利用ANSYS Workbench软件对主轴-轴承系统进行稳态和瞬态的温度场仿真,得到了轴承滚子与内外圈滚道温度随时间的变化规律;根据热-结构耦合分析理论和温度场仿真结果,对主轴-轴承系统进行了热-结构耦合分析,得到了主轴在径向、切向与轴向3个方向的热位移与热应力的变化规律,从而揭示了由轴承摩擦产生的热效应造成的温度升高与主轴产生热变形及热位移之间的关系。 展开更多

关键词 平面磨床 温度场 主轴-轴承系统 热-结构耦合

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高精密弹流润滑球轴承支承主轴系统动特性分析 被引量：2

8

作者 曹蔚 王栋 +2 位作者 王宁 张洋 彭润玲 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2017年第2期46-51,61,共7页

以高档数控机床角接触球轴承-主轴系统为研究对象,建立了新的计及非线性HERTZ接触、预紧力、球数变化的高精密主轴系统动力学模型,通过Newton-Ralfson method和精细积分算法(precise integration method)获取了主轴系统在有、无弹流润滑... 以高档数控机床角接触球轴承-主轴系统为研究对象,建立了新的计及非线性HERTZ接触、预紧力、球数变化的高精密主轴系统动力学模型,通过Newton-Ralfson method和精细积分算法(precise integration method)获取了主轴系统在有、无弹流润滑(EHL)状态下的时、频域参数变化与三维响应图。计算实例表明:该模型可应用于润滑状态下主轴系统动特性分析,为进一步精度设计提供借鉴。 展开更多

关键词 角接触球轴承-主轴系统 三维响应图 弹流润滑 动特性

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角偏移的不确定性对主轴系统中角接触球轴承疲劳寿命的影响 被引量：1

9

作者 张盟奇 杜东旭 +1 位作者 谢里阳 张宇 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期731-741,共11页

研究在非理想安装条件下,轴承角偏移对主轴系统中轴承疲劳寿命的影响。为实现这一目的,首先介绍多轴承-主轴系统的分析模型,提出多自由度系统模型的求解方法,并对系统模型的有效性进行验证;其次,以四轴承-主轴系统为研究对象,考虑角偏... 研究在非理想安装条件下,轴承角偏移对主轴系统中轴承疲劳寿命的影响。为实现这一目的,首先介绍多轴承-主轴系统的分析模型,提出多自由度系统模型的求解方法,并对系统模型的有效性进行验证;其次,以四轴承-主轴系统为研究对象,考虑角偏移的不确定性,假设角偏移符合正态分布,基于系统模型分析不同主轴转速条件下,不同角偏移值时轴承内滚动体的接触力分布;最后,基于寿命理论,计算各轴承的疲劳寿命。结果表明:角偏移的不确定性可导致轴承寿命的显著分散性;对于系统中的预紧轴承,无角偏移时的疲劳寿命是角偏移存在条件下疲劳寿命的上限。随着主轴转速的降低,无角偏移时的轴承寿命与存在角偏移时的轴承寿命最小值的差异变得更大。 展开更多

关键词 角偏移 角接触球轴承 多轴承-主轴系统 疲劳寿命

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基于改进的传递矩阵法识别电主轴系统滑动轴承油膜特性系数 被引量：2

10

作者 毛文贵 杨理诚 +1 位作者 李建华 王高升 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期348-353,共6页

针对高速电主轴系统在重载下滑动轴承油腔复杂的情况,以及油膜特性系数不便于直接获取的难题,提出了基于改进的传递矩阵法识别滑动轴承油膜特性系数的参数识别方法。该方法将参数识别问题转化为最优化问题,通过最小化电主轴系统不平衡... 针对高速电主轴系统在重载下滑动轴承油腔复杂的情况,以及油膜特性系数不便于直接获取的难题,提出了基于改进的传递矩阵法识别滑动轴承油膜特性系数的参数识别方法。该方法将参数识别问题转化为最优化问题,通过最小化电主轴系统不平衡响应的实验值和计算值的偏差来识别滑动轴承油膜特性系数。针对建立电主轴系统动力学模型时要考虑电机转子的自重和电磁转矩的问题,提出改进Riccati传递矩阵法,建立滑动轴承油膜特性系数和转子不平衡量参数识别中的流固耦合动力学模型,引入电机的自重和电磁转矩,扩大状态向量维数为十维,获得计算电主轴系统的不平衡响应的位移传递矩阵模型。并采用隔代映射遗传算法来寻优。最后通过数值算例对这一方法的效率和精度进行了验证。 展开更多

关键词 滑动轴承-电主轴系统 参数识别 改进的传递矩阵法 油膜特性系数

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基于动力学模型的轴承间隙对机床主轴回转精度的影响研究 被引量：4

11

作者 康婷 汪鹏鹏 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第8期170-174,共5页

回转精度是衡量机床主轴性能的基本指标之一。轴承作为主轴系统的支撑部件,其动力学特性与主轴回转精度密切相关。主轴在运行过程中,随着主轴轴承磨损的加剧,轴承的内部间隙不断增加。基于主轴动力学模型研究了主轴轴承间隙对主轴回转... 回转精度是衡量机床主轴性能的基本指标之一。轴承作为主轴系统的支撑部件,其动力学特性与主轴回转精度密切相关。主轴在运行过程中,随着主轴轴承磨损的加剧,轴承的内部间隙不断增加。基于主轴动力学模型研究了主轴轴承间隙对主轴回转精度的影响。基于Gupta轴承动力学建模方法建立了角接触轴承内部径向间隙模型,将其引入到主轴轴承-转子动力学模型中,从理论和仿真两方面研究了轴承内部径向间隙对主轴回转精度的影响机理。结果表明,主轴回转误差随轴承内部径向间隙增大呈现整体增大趋势。 展开更多

关键词 机床主轴 主轴-轴承系统 动力学模型 回转精度 轴承间隙

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硬支撑轮胎动平衡机的振动特性研究 被引量：4

12

作者 伍良生 马淑慧 +1 位作者 洪豪 肖毅川 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第9期106-108,共3页

对硬支承轮胎动平衡机的主轴系统及其他主要机械结构的振动特性进行了详细的理论分析和计算,并使用Pro/E软件进行实体建模,借助有限元仿真软件对模型主轴-轴承-基础系统等结构进行模态分析。通过激振实验,获得了可靠准确的实验数据,实... 对硬支承轮胎动平衡机的主轴系统及其他主要机械结构的振动特性进行了详细的理论分析和计算,并使用Pro/E软件进行实体建模,借助有限元仿真软件对模型主轴-轴承-基础系统等结构进行模态分析。通过激振实验,获得了可靠准确的实验数据,实验数据与计算分析数据具有较好的一致性,证明了所采用模型的正确性和可靠性。综合计算和实验结果可得,皮带结构对机械系统的振动特性影响较大,应重点考虑。同时提出优化和改进建议,为提高平衡机的测量精度提供参考。 展开更多

关键词 动平衡机 主轴-轴承-基础系统 模态分析 激振 振动特性

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