第15卷第3期 2017年6月
中国工程机械学报
CHINESE JOURNAL OF CONSTRUCTION MACHINERY
单列球面滚子轴承径向刚度计算方法
杨家鹏，李柳湘，李正美，安琦（华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237）
Vol.15 No.3 Jun.2017
摘要；以单列球面滚子轴承为研究对象，采用基于数值离散的切片法，综合考虑了球面滚子结构参数、轴承内圈偏转以及弹流润滑效应的影响，建立了单列球面滚子轴承径向综合刚度的计算模型.利用Matlab编程，通过数值计算的方法，研究了滚子轮廊半径、内圈偏转角、轴承转速、径向外载荷、弹流润滑等因素对轴承径向刚度的影响规律.研究结果表明，单列球面滚子轴承的径向刚度随着径向外载荷、内圈偏转角的增大面增大，随着轴承转速、滚子轮率半径的增大而减小。
关键词：球面滚子轴承；滚子载荷；径向刚度；润滑
中图分类号：TH133.33
文献标志码：A
文章编号：16725581(2017)03-021606
Calculation method of radial stiffness for single row
sphericalrollerbearings
YANG Jiapeng,LI Liuaiang,LI Zhengmei,AN Qi
(School of Mechanical and Power Engineering East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)
bearings by using a slice technique based on numerical dispersion with considering some factors such as the structure parameter of the roller,rotating angle of the inner ring, speed of the bearing, the radial loads on spherical roller bearings, and elastohydrodynamic lubrication. The effect of the above factors on the bearings' radial stiffness is studied by numerical calculating by using Matlab. Results show that the radial stiffness increases with the increase of radial loads,rotary angle of the inner ring,and decreases with the speed of the bearing and the radius of roller increasing
Key words; spherical roller bearings; roller loads; radial stiffness; lubrication
球面滚子轴承通常作为低速重载机械的常用零件，其性能是决定系统振动特性的关键.对球面滚子轴承径向刚度的研究是分析转子系统动力学性能的基础.目前为止，对滚动轴承刚度的计算方法已经有不少人进行过研究.吴昊等1-5研究了圆柱滚子轴承径向刚度的计算方法，分析了弹流润清、离心力、径向载荷等对轴承刚度的影响.李为民等[6-8]对角接触球轴承和圆锥滚子轴承滚子载荷分布及轴承刚度的计算方法进行了研究，讨论了轴向预紧力、油膜厚度等对轴承刚度的影响.马方波等9建立了双列调心滚子轴承滚子受载计算模型，
详细分析了径向游隙、内圈倾斜角等对滚子受力情况的影响规律，Shelofast等{10]推导了双列球面滚子轴承刚度的计算公式，分析了轴向和径向载荷同时作用下，球面滚子轴承刚度的变化规律，
虽然一些学者对轴承刚度的计算方法进行了研究，但是由于球面滚子轴承结构复杂，国内外对球面滚子轴承径向刚度计算方法的研究仍显不足为此，本文以单列球面滚子轴承为研究对象（见图 1），考虑滚子结构参数、轴承内圈偏转角、弹流润滑等因素的影响，采用基于数值离散的切片法建立球面滚子轴承径向刚度的数学模型，研究了不同因素
作者简介：杨家路（1989—），男，博士生.E-mail;japengyang0841163.com 万方数据