机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
基于Matlab的角接触球轴承动态接触特性分析
吴宝莹
（中山市技师学院，广东中山528429）
摘要：根据Hertz接触与滚道控制理论，对高速精密角接触球轴承进行了高速工况下的动态接触特性分析。利用Matlab编程，求解得到了高速精密角接触球轴承主要动态接触特性参数，为高速精密角接触球接触特性的有限元分析提供参考，为高速轴承的设计和应用提供了依据。
关键调：Matlab；角接触球轴承；动态接触特性分析；动态接触特性参数
中图分类号：TH133.33
文献标志码：A
文章编号：1002-2333(2016)10-0106-03
Analysis on theDynamic Contact Characteristics of Anglar Contact Ball Bearing Based on Matlab
WUBaoying
(Zhongshan Technician College, Zhongshan 528429, Chins)
Abstract:According to Hertz contact and the raceway control theory, this paper analyzes the dynamic contact characteristics of high speed under the condition of high speed and high precision angular contact ball bearings. Matlab programming is used to solve the main parameters of the dynamic characteristics of high speed and high precision angular contact ball bearing. The results provide a reference for the finite element analysis of high speed angular contact ball contact characteristics, and the design and application of high speed bearings.
Keywords:Matlab;angular contact ball bearing;dynamic analysis of contact characteristics;dynamic contact character parameters
0引言
高速角接触球轴承是目前高速精密转轴最理想、应用最广泛的支承轴承，轴承的破坏如疲劳破坏、受力破坏以及轴承发热都是在接触区域，因此，掌握轴承的接触特性参数是研究该类轴承的基础-1。然而由于轴承的结构以及滚珠的运动复杂，特性参数精确计算十分困难。对于高速精密滚动轴承，分析其动态的接触问题，求解出其在动态条件下轴承接触应力、接触变形及接触角的变化，成为了滚动轴承疲劳寿命计算和可靠性分析的关键。本文对高速精密角接触球轴承的动态接触特性进行了分析并以某高速精密陀螺轴承B7005C为计算实例，采用 Matlab编程，求解得到了高速精密角接触球轴承主要动态特性参数，为高速精密角接触球接触特性的有限元分析提供参考，为高速轴承的设计和应用提供了依据，具有重要的工程应用价值。
1基于Matlab的动态特性分析流程
高速工况下，轴承在离心力的作用下，其内、外圈的本支架经企业实际应用，可以完全满足磨削在线测
量系统的支撑工作要求，并解决了圆锯片磨削状态不稳定的情况，具有良好的尺寸适应性。
【参考文献】
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1061 万方数据
接触负荷和接触角不再相等；同时随着滚动体的运动，滚珠在运动过程中既有自转同时又有公转，其自转轴在空间不断地发生变化，会产生陀螺力矩，从而影响滚动体表面的摩擦力分布，因而高速工况下轴承的载荷分布将有别于静态分析。
根据Hertz接触理论图、外图控制理论，采用拟动力学法，采用Matlab编程，利用Newton_Raphson选代法求解高
速球轴承问题的具体分析流程如图1所示。高速精密角接触球轴承动态特性分析步骤
高速角接触精密球轴承动态接触特性分析主要步骤可概括为：运动学分析分别求解轴承的自转、公转角速度α、；轴承内部变形分析及滚动体受力分析，得第一组非线性方程组(下文的公式(3))：轴承整体变形和平衡分析，得第二组非线性方程组（下文的公式(4))；采用 Newton_Raphson选代法，并行求解两组方程组，可得在转速、径向力F、轴向力F及力矩M作用下，滚动轴承的径向变形、轴向变形和转角等参数。再根据静态分析相关理论
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(编样黄获）
作者简介：张涛川(1981一)，男，制教投，博士研究生，研究方向为机
城制造自动化、复杂机电系统动力学；
事大成(1962一)，男，教投，研究方向为机械装备制造、压力加工接术。
通信作者：事大成，ddldc@sina.com 收移日期：2016-07-11
2016年第10期网址：www.jxgcs.com 电邮：hrbengineer@163.com