柔性支撐軸承的最小工作載荷仿真分析.pdf

1、目前航空發(fā)動機正在向著高可靠性、高耐久性、低油耗率等方向發(fā)展,航空發(fā)動機主軸軸承作為航空發(fā)動機主軸的關(guān)鍵支撐部件,對其設(shè)計要求越來越高。由于對重量要求極為苛刻,航空發(fā)動機主軸軸承通常采用薄壁支承結(jié)構(gòu)或者彈性鼠籠支承結(jié)構(gòu),稱之為柔性支撐結(jié)構(gòu)。柔性支撐結(jié)構(gòu)對軸承內(nèi)部載荷分布影響十分明顯,軸承內(nèi)部載荷分布又決定了軸承的打滑率。而高速輕載滾動軸承的主要失效形式為打滑失效,如何避免高速滾動軸承的打滑失效成為航空發(fā)動機設(shè)計過程中需要解決的一個重要技

2、術(shù)瓶頸問題。
　　為了避免滾動軸承發(fā)生打滑失效,對軸承施加軸向載荷是一個比較有效的辦法。本文根據(jù)滾動軸承的擬動力學模型與滾動軸承的打滑機理,給出了柔性支撐軸承在給定工況條件下的打滑率的計算方法。根據(jù)軸承打滑率,可計算出柔性支撐軸承在滿足給定打滑率條件下的最小預加載荷。
　　基于柔性支撐軸承最小載荷的計算方法,本文編制了軸承打滑率與最小工作載荷的計算程序,程序以Visual Basic作為界面。首先通過對三維軟件Solidwo

3、rks進行二次開發(fā)來實現(xiàn)對滾動軸承、柔性支撐軸承座以及軸承的軸系的參數(shù)化建模。采用Solidworks的二次開發(fā)可大大減少設(shè)計時間,滿足本文后續(xù)分析計算的需要。然后,借助有限元軟件ANSYS對柔性支撐軸承進行接觸應力仿真分析,得出在給定的工況條件下的柔性支撐軸承的內(nèi)部載荷分布,并通過APDL命令流語言實現(xiàn)整個有限元仿真過程的參數(shù)化,實現(xiàn)ANSYS的二次開發(fā)。最后,通過MATLAB軟件,結(jié)合柔性支撐軸承打滑率的計算方法,計算出滾動軸承的打