角接触球轴承保持架兜孔形状对其稳定性的影响

发布时间：2020-01-31 10:00

【摘要】：保持架的兜孔形状影响保持架的稳定性,是决定球轴承稳定性的因素之一。研究角接触球轴承兜孔形状对其稳定性的影响,以方兜孔和圆兜孔保持架为例,研究其在不同轴向载荷、径向载荷、转速以及间隙比、沟曲率系数等工况参数下的稳定性,以及工况参数和结构参数对保持架-外圈引导面平均摩擦力矩的影响规律。结果表明:随着径向载荷、间隙比的增加,保持架的平均摩擦力矩减小,稳定性逐渐降低,且圆兜孔保持架的稳定性略高于方兜孔保持架;随着轴向载荷、转速的增加,保持架的平均摩擦力矩增大,稳定性增加,且方兜孔保持架的稳定性略高于圆兜孔;随着内外沟曲率系数的增大,保持架的稳定性先增大后减小,且外沟曲率对保持架稳定性的影响比内沟曲率的大。
【图文】：

持架转速，并且得出结论:保持架的间隙比对保持架的稳定性起关键作用。刘秀海［6］建立了润滑作用时角接触球轴承的动力学模型，主要从轴承工况参数探讨了影响轴承保持架稳定性的因素并提出了合理的建议。由于动力学分析方法考虑的影响因素是最完整的，故本文作者在轴承动力学基础上，利用机械系统动力学分析软件ADAMS的二次开发功能，对不同兜孔形状的保持架的稳定性进行了研究，分析了不同轴向和径向载荷、转速、间隙比及沟曲率系数等工况条件下，改变对应的结构参数和工况参数对方兜孔保持架和圆兜孔保持架(如图1、2所示)稳定性及动力学特性的影响，研究结果对轴承的优化设计，提高轴承运转的稳定性及寿命等方面有一定的参考应用价值。图1圆兜孔保持架图2方兜孔保持架Fig1ThecircularholecageFig2Thesquareholecage1保持架与钢球、套圈的相互作用1.1保持架兜孔与钢球法向作用力基于SHABEＲTH的第五代角接触球轴承的试验模型［7］，考虑钢球与保持架之间的弹性变形量，可得钢球与兜孔间法向作用载荷为Qcj=Kc·zcj(zcj≤Cp)Kc·Cp+Kn·(zcj－Cp)1．5(zcj＞Cp{)(1)式中:Zcj为第j个兜孔中心位置与其对应钢球中心位移;Kc为试验数据确定的线性逼近量;Cp为保持架兜孔间隙;Kn为钢球和保持架兜孔接触处的负荷变形常量。1.2保持架兜孔与钢球接触面处的摩擦力作用于接触面上入口区的流体、钢球－兜孔接触面处的润滑油与滚子之间会产生一定的摩擦阻力，可分为滚动摩擦阻力pＲξ(η)j，与滑动摩擦阻力pSξ(η)j，，如图3所示。分析中假设钢球－保持架兜孔间的接触面中心位于保持架平均直径与兜孔表面的交点上。钢球表面的滚动摩擦阻力:

况参数探讨了影响轴承保持架稳定性的因素并提出了合理的建议。由于动力学分析方法考虑的影响因素是最完整的，故本文作者在轴承动力学基础上，利用机械系统动力学分析软件ADAMS的二次开发功能，对不同兜孔形状的保持架的稳定性进行了研究，分析了不同轴向和径向载荷、转速、间隙比及沟曲率系数等工况条件下，改变对应的结构参数和工况参数对方兜孔保持架和圆兜孔保持架(如图1、2所示)稳定性及动力学特性的影响，研究结果对轴承的优化设计，提高轴承运转的稳定性及寿命等方面有一定的参考应用价值。图1圆兜孔保持架图2方兜孔保持架Fig1ThecircularholecageFig2Thesquareholecage1保持架与钢球、套圈的相互作用1.1保持架兜孔与钢球法向作用力基于SHABEＲTH的第五代角接触球轴承的试验模型［7］，考虑钢球与保持架之间的弹性变形量，可得钢球与兜孔间法向作用载荷为Qcj=Kc·zcj(zcj≤Cp)Kc·Cp+Kn·(zcj－Cp)1．5(zcj＞Cp{)(1)式中:Zcj为第j个兜孔中心位置与其对应钢球中心位移;Kc为试验数据确定的线性逼近量;Cp为保持架兜孔间隙;Kn为钢球和保持架兜孔接触处的负荷变形常量。1.2保持架兜孔与钢球接触面处的摩擦力作用于接触面上入口区的流体、钢球－兜孔接触面处的润滑油与滚子之间会产生一定的摩擦阻力，可分为滚动摩擦阻力pＲξ(η)j，与滑动摩擦阻力pSξ(η)j，如图3所示。分析中假设钢球－保持架兜孔间的接触面中心位于保持架平均直径与兜孔表面的交点上。钢球表面的滚动摩擦阻力:pＲξj=0.5CopjpＲjcosθpj(2)pＲξj=0．5CopjpＲjＲPξＲPi幡莝inθpj(3)钢球表面的滑动摩擦阻力:

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本文编号：2575004