ISSN1000 3762 CN41 1148/TH
轴承
2016年4期
Bearing 2016, No. 4
《产品设计与应用
角接触球轴承刚度计算与分析
王东峰1.2,3，方斌*，李庆荣”，张进华
（1.洛阳轴研科技股份有限公司，河南
落阳471039;2.河南省高性能轴承技术重点实验室，河南
首洛阳
471039;3.滚动轴承产业技术创新战略联盟，河南
洛阳471039;4．西安交通大学机械工程学院，西安
710049;5.西安市铁路公安处，西安710000）
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摘要：基于沟道控制理论的5自由度拟静力学模型对角接触球轴承进行建模分析，该模型综合考虑了钢球的离心力及陀螺力矩等因素的影响。在该模型的基础上针对轴承静刚度与动度采用不同的刚度解析法进行了理论求解，通过与参考值对比，验证了模型的正确性。并利用该模型详细分析了预紫力以及转速对轴承刚度的影响，为角接触球轴承的设计分析提供了参考。
关键调：角接触球轴承；拟静力学模型；静刚度；动刚度；预紧力
文章编号：10003762(2016)04000105
中图分类号：TH133.33；TH161
文献标志码：A
Calculation and Analysis of Stiffness for Angular Contact Ball Bearings
Wang Dongfeng'-2,3,Fang Bint,Li Qingrong" ,Zhang Jinhua
(1. Luoyang Bearing Science & Technology Co. , Lid. , Luoyang 471039 , China;2. Henan Key Laboratory of High Performance Bearing Technology ,Luoyang 471039, China;3. Strategic Alliance for Technology Innovation in Rolling Bearing Industry ,Luoyang 471039 , China; 4. School of Mechatronics Engineering, Xi' an Jiaotong University , Xi' an
710049, China; 5. Xi' an Railway Publie Security Department, Xi'an 710000, China)
Abstract:; The angular contact ball bearings are modeled and analyzed by using five degree of freedom quasi statics model based on raceway control theory, the model comprehensively considers the effects of centrifugal force and gyro-scopic torque of steel balls. On the basis of the model, the static stiffness and dynamic stffness of bearings are theoreti cally solved by different stiffness analytical methods, and the correctness of the model is validated through comparison with reference value, The influences of preload and rotational speed on stffness of bearings are analyzed in detail by the model, which provide a reference for design and analysis of angular contact ball bearings.
Key words; angular contact ball bearing; quasi staties model; statice stiffness; dynamie stifness; preload
符号说明
A-—内、外沟曲率中心距 D钢球直径
D——球组节圆直径 E-—等效弹性模量厂——沟道曲率系数 F钢球离心力
F,,F,,F—外载荷在,y,方向的分量 J.钢球转动惯量
收稿日期：201508-06：修回日期：201511-12
基金项目：国家合作项目（2013DFB70350）万方数据
k 之比
K K K'
1 m
椭圆率参数，接触区长半轴与短半轴钢球与套圈的接触刚度
钢球与套圈的Hertz接触常数轴承刚度
受载前内外沟曲率中心的距离钢球质量
M——钢球受到的陀螺力矩
M,,M,外载荷在y,z轴的转矩
n Q
轴承转速
钢球与套圈的接触载荷
R
沟道半径
R,——内沟道曲率中心轨迹的半径