航空滚动轴承力学特性分析研究

【类型】学位论文

【作者】汪智慧 

【关键词】 滚动轴承 拟动力学法 有限元法 接触刚度 油膜厚度 旋滚比

【摘要】滚动轴承在航空发动机和航空传动装置中有着广泛的应用。航空滚动轴承的转速一般很高。由于离心效应的影响,轴承滚动体与内外套圈之间的接触角会产生变化,进而影响到轴承的变形与载荷分布特性,所以必须建立航空滚动轴承的力学模型进行载荷分布特性的研究。此外,滚动轴承的一些主要性能,如刚度、变形和承载能力、润滑状态、摩擦等,都是在进行滚动轴承力学分析之后获得的。因此,针对轴承的力学分析研究具有重要的工程应用价值。本文利用拟动力学法,并采用套圈控制理论的假定,分析了复合负载作用下航空球轴承的载荷分布与变形;编制了低速和高速轴承的计算程序,同时分析了外载和转速对轴承载荷分布影响。在航空应用中柔性内外套圈影响轴承的载荷分布,有限元法能更好地分析这种情况。本文在ANSYS软件中建立了航空向心短圆柱滚子轴承的二维有限元模型,分析了径向力和转速对轴承载荷分布的影响和摩擦对于轴承接触变形的影响,并与拟动力学法计算结果进行了比较。根据上述计算所获得的航空滚动轴承的载荷分布结果,对载荷、转速、游隙、材料等参数对接触角、接触变形、接触刚度、油膜厚度和旋滚比等的影响进行了分析。研究表明:采用套圈控制理论计算得到的轴承载荷分布是相当可信的;有限元法计算的变形大于拟动力学法所得的结果;两种方法均能有效地解决滚动轴承载荷分布问题。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】朱如鹏

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