深沟球轴承径向运动噪声计算方法研究

发布时间：2020-10-24 19:54

　　 滚动轴承作为机械工业最重要的零部件之一,随着人们对于生活环境要求的提高,轴承噪声问题成为轴承行业越来越重视的问题。虽然有很多学者都对轴承的噪声有所研究,但至今在对轴承噪声计算方面仍较为薄弱,尚未形成有效的定量计算方法。本文以深沟球轴承为研究对象,分别研究了不考虑任何轴承误差、只考虑轴承滚动体尺寸随机误差、考虑轴承内外滚道波纹度误差、考虑轴承保持架影响以及考虑综合因素影响下的轴承噪声计算模型,并进行了相关数值计算研究。具体的研究内容及研究成果如下:在轴承只受到径向载荷时,运用赫兹接触理论,建立了轴承无尺寸误差情况下的相关力学模型,得到了内圈及滚动体的运动情况,并结合经典声学模型,研究了轴承径向运动噪声的大小。在此基础上,考虑了轴承滚动体的随机尺寸误差以及内外圈滚道波纹度误差,采用三角函数作为波纹度模型,结合声学理论,得到了存在误差情况下的轴承噪声声压值变化计算方法。在考虑轴承保持架对轴承噪声的影响条件下,通过滚动体推动保持架运动的理论,建立了保持架的相关运动模型,进而得到了考虑保持架影响的轴承噪声声压值大小计算方法。最后,综合考虑上诉所有因素,得到了在径向载荷作用下,针对深沟球轴承径向振动的综合噪声声压值计算模型。使用Matlab进行数值计算,通过具体算例,得到了不同转速及不同载荷对轴承噪声声压值的综合影响规律,并绘制了相关规律曲线。本文是在前人研究的基础上进行的研究,所得到的研究结果可以为轴承噪声的研究和降噪技术提供一定的理论支持。
【学位单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TH133.33
【部分图文】：

?华东理工大学硕士学位论文??典、德国、日本等相比较，在很多方面仍然存在着巨大的差距。如图１．２所示为瑞士与??日本的高质量轴承。他们与国产轴承的主要差别具体表现在国产轴承的振动值大、音质??差、保持低振动、低噪声的时间短，无法满足配套主机等的一系列轴承硬性要求上。因??此，我国虽然可以说是轴承大国，但还远远谈不上是一个轴承强国。??Ｉ甚禮??（ａ）?ＳＫＦ滚动轴承??ｆｔ?陽：．：??（ｂ）?ＮＳＫ滚动轴承??图１．２滚动轴承产品??Ｆｉｇｌ．２?Ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｏｆ?ｒｏｌｌｉｎｇ?ｂｅａｒｉｎｇｓ??我国对于静音轴承的研究要晚于国外，自上世纪六十年代开始，关于轴承振动与噪??声的研究开始被重视。在“七五“八五”以及“九五”期间，静音轴承研究得以不断??发展，从轴承振动的原因开始，研究了轴承振动与设备表面的关系，研究了控制轴承振??动的方法，提出了提高轴承精度对于轴承振动及静音的影响，并给出了属于我国的低噪??声轴承的测量标准。??随着我国各种行业尤其是家用电器行业、计算机行业、汽车行业的迅猛发展，国内??市场对高质量轴承尤其是高质量静音轴承的需求量开始出现非常大幅度的增长。根据哈??尔滨轴承厂相关市场调研人员的统计

力分布的变化的一种理论。使用赫兹理论的前提在于：１?）两个接触的物体之间只冇弹性??变形而不发生塑性变形；２）接触的表面不考虑摩擦力及介质的情况。??如图２．１?（ａ）所示，为滚动轴承滚动体与轴承内外滚道的接触示意图，根据文献Ｗ，??当轴承受到载荷丨？＞作）｜ｊ时，滚动体和滚道之Ｎ将产十．接触应力，并发生弹性变形，内??滚道向下移动，中心从〇移动至〇＋，滚动体的中心也发生移动，从０移动至〇，＿。山于不??考虑滚动体及滚逍的塑性变形及两者摩擦力和润滑的情况，所以滚动体与滚逍之Ｎ的接??触变形及应力可以用Ｈｅｒｔｚ理论进行描述（如图２．１?（ｂ）所示），根据Ｈｅｒｔｚ接触理论可??知，当两弹性球面相互接触时，在接触Ｋ域会发生变形并出现趋近现象。??（ａ）滚动体滚道接触?（ｂ）球接触Ｈｅｒｔｚ变形??图２．１滚动体与滚道接触??Ｆｉｇ．２．１?Ｒｏｌｌｅｒ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｒａｃｅｗａｙ??假设在径向力Ｆｒ的作用下，令两接触体的总趋近量为５，那么根据Ｉｌｅｒｔｚ接触理论，??总趋近Ｓ３应该等于两接触体的趋近ｆｉ之和：??Ｓ＝Ｓ｛＋Ｓ２?（２－１）??又根据ＨａｒｒｉＳｌ２１ｌ对于接触理论的进一步研宂

２为接触载荷的大小；五为接触体的材料的弹性模量，Ａ■为第一类椭圆积分；＂??为与接触曲率相关的参数；Ｓｙ为两接触体的主曲率之和。??如图２．２所示，为两物体接触时的三维示意图，在径向力Ｆ；．的作用下，两弹性物体??相互接触，且为接触类型为点接触。假设两物体的主平面用１和２表示，则可以用ｒ来??表示平面的曲率半径。曲率可以定义为：??／？－－?（２－３）??ｒ??同时，规定物体凸表面的曲率为正，而凹表面的曲率为负。??平面１??Ｕ平面２??Ｗ：、物体１??、人Ｃ平面１??ｒｎ２?Ｉ?＼?物体ｎ??平面２??＾一??，?Ｉ??图２．２接触体示意图??Ｆｉｇ．２．２?Ｃｏｎｔａｃｔ?ｂｏｄｙ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??为了更好地描述两个接触物体之间的具体接触状态，需要将两个接触物体分别当作??一个等效椭圆体和一个半平面来进行分析。因此需要应用到曲率和和曲率差的概念。??其中，曲率和＆的计算公式为：??＝?Ｐｎ＋?Ｐ／２＋?Ｐ２ｉ＋?Ｐ２２?（２－４）??接触体曲率差函数为：??
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄伟;;深沟球轴承破坏性拆卸专用拉具的结构设计[J];通用机械;2019年05期

2 查荣明;白彩虹;;大型深沟球轴承径向游隙的测量[J];哈尔滨轴承;2015年01期

3 王多亮;山鹰;叶长伟;;重载深沟球轴承设计[J];哈尔滨轴承;2013年04期

4 孙海玲;黄菊;侯新;张宏伟;韩姝红;穆宏宇;;基于内含式深沟球轴承拆卸工具的研制[J];科技信息;2012年01期

5 郭淑芳,商建东,张俊江;深沟球轴承自动合套机设计[J];河南科技大学学报(自然科学版);2003年01期

6 罗继伟;深沟球轴承填球角及外圈的压缩变形[J];轴承;1988年04期

7 薛进,金锡志;滚动轴承清洁度的试验分析[J];轴承;1988年04期

8 张文涵,管文琪;深沟球轴承沟曲率对轴承性能和寿命的影响[J];轴承;1988年04期

9 王坚永;深沟球轴承可靠性加速试验方法[J];轴承;1989年02期

10 张家祥;深沟球轴承的装配倒角尺寸[J];轴承;1989年06期

相关硕士学位论文 前10条

1 张琦涛;深沟球轴承径向运动噪声计算方法研究[D];华东理工大学;2019年

2 孙志江;基于深埋胞元模型的6207深沟球轴承的疲劳损伤模拟与分析[D];广西大学;2018年

3 浦超;脂润滑深沟球轴承弹流润滑及噪音研究[D];重庆大学;2018年

4 崔中涛;石墨—二硫化钼涂层摩擦学性能及其在深沟球轴承上的应用研究[D];重庆大学;2018年

5 赵翔;深沟球轴承装配缺陷机器视觉检测方法研究[D];华东交通大学;2018年

6 陈龙;微型深沟球轴承三维参数化计算机辅助设计[D];河南科技大学;2005年

7 胡乃涛;深沟球轴承的应力分析及强度可靠性研究[D];东北大学;2014年

8 邢一磊;深沟球轴承选择装配方法的研究[D];吉林大学;2007年

9 王天哲;动力伺服刀架中深沟球轴承力学特性的研究[D];东北大学;2013年

10 徐彦伟;密封深沟球轴承三维CAD系统研究与开发[D];河南科技大学;2006年

本文编号：2854911