電主軸角接觸球軸承摩擦學和動力學耦合特性分析.pdf

1、在現(xiàn)代機械制造業(yè)中，電主軸被廣泛用于精密車削、磨削、銑削等高速高精度旋轉(zhuǎn)機械上，角接觸球軸承是電主軸的關鍵部件，對于電主軸生產(chǎn)效率和加工精度至關重要。然而，由于高速運轉(zhuǎn)中的電主軸角接觸球軸承零件間復雜的相互作用及難以預測的潤滑性能變化，理論研究難度較大，長期以來，其摩擦學行為和動力學行為的分析大多是在各自的領域里獨立研究。出于提高電主軸的工作壽命和可靠性的要求，必須精確地預測角接觸球軸承的摩擦學和動力學行為的耦合關系，因此，進行角接觸球

2、軸承摩擦學和動力學的耦合研究，提高其理論分析和應用設計的準確性，具有重要的應用價值和現(xiàn)實意義。
　　本文在進行角接觸球軸承相互作用模型分析時，考慮了潤滑油膜牽引力和油膜力，所求得的合外力和合外力矩以及所建立的每個軸承零件的運動微分方程更加合理和準確，所求出的角接觸球軸承摩擦學和動力學耦合特性更加接近真實情況。根據(jù)彈流理論，本文建立了角接觸球軸承的彈流潤滑Reynolds方程和彈性方程，并應用了有限差分法和Newton-Rapphs

3、on迭代法進行求解得到油膜力方程。以Matlab為軟件平臺，應用Runge-Kutta法對角接觸球軸承每個零件的廣義運動方程進行了數(shù)值積分求解。
　　采用本文所提出的角接觸球軸承摩擦學和動力學耦合分析的數(shù)學模型和仿真方法，研究了高速電主軸最常見的精密角接觸球軸承H71900C型在特定工況下的摩擦學行為和動力學特性，得出了其耦合情況下離心力、陀螺力矩等動態(tài)指標的變化及油膜壓力和油膜厚度在動態(tài)性能下的變化情況。研究表明，高速運轉(zhuǎn)中的角