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多自由度球轴承与轴的刚度耦合分析与计算

作者：张耀虎,马临超,齐山成日期：2022-09-22/span> 浏览：1316 查看PDF文档

多自由度球轴承与轴的刚度

耦合分析与计算*

张耀虎1,马临超2*,齐山成3

(1.北京新联铁集团股份有限公司,北京 100044;2.河南工业大学机电学院,河南郑州 450000;

3.郑州机械研究所有限公司,河南郑州 450000)

摘要:单一条件下球轴承的载荷变形分析结果在理论和实际上存在偏差,同时分析球轴承时未考虑轴的受载变形影响,为此,将球轴承与轴的变形分析相结合,在考虑轴受载变形的轴承轴刚度模型的基础上,提出了一种球轴承轴的刚度计算方法。首先,基于赫兹接触理论以及变形协调与力平衡原则,构建了轴承刚度计算模型;基于欧拉梁模型,构建了轴刚度计算模型;基于材料力学与结构力学理论,构建了轴承轴刚度耦合模型;然后,根据材料力学理论,通过刚度矩阵的耦合,实现了对轴与轴承的耦合分析;最后,将软件计算结果与文献对照数据进行了对比,以验证所提出的计算方法能够对球轴承轴的刚度进行计算。研究结果表明:采用球轴承轴的刚度计算方法得出的最终数据与文献数据的对比结果误差在7%左右,在可接受的误差范围内,验证了所提出的计算方法能够精确、快速地对球轴承轴模型的刚度进行计算;该研究工作可为传动系统的力学分析提供一些理论和计算方面的参考。

关键词:多自由度球轴承;轴承轴系统模型;刚度耦合分析;刚度计算模型;刚度矩阵;力学分析

中图分类号:TH133.33文献标识码:A文章编号:1001-4551(2022)07-0886-09

本文引用格式:

张耀虎,马临超,齐山成.多自由度球轴承与轴的刚度耦合分析与计算［J］.机电工程,2022,39(7):886-894.

ZHANG Yao-hu, MA Lin-chao, QI Shan-cheng. Stiffness coupling analysis and calculation of multi-degree of freedom ball bearing and shaft［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2022,39(7):886-894.