ISSN10003762 CN41 1148/TH
轴承2018年2期 Bearing 2018, No. 2
产品设计与应用
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DOI;10. 19533/j. issn1000 3762.2018.02.001
基于RomaxCLOUD的角接触球轴承轴向刚度计算分析
严小云'，朱永生"，牛青波”，李江艳3，张进华
（1.西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室，西安710049;2.洛阳轴承研究所有限公司，河南阳471039;3.沈机集团昆明机床股份有限公司，昆明650203;4.西安交通大学机械制造系统工程国家重点
实验室，西安
710049）
摘要：在传统的角接触球轴承刚度计算中，基于经验公式估算的轴承刚度未考虑载荷引起的接触角变化。为评估经验公式的计算精度，基于RomaxCLOUD得到不同接触角下角接触球轴承的设计参数，并根据该设计参数分析对比了不同接触角条件下经验与拟静力学轴承刚度计算方法的差异。结果表明：在接触角为40°时2种方法的计算结果比较接近；在其他接触角下，两者计算结果偏差随着载荷增大而逐渐增大。通过对比计算，得到经验公式的适用范围。
关键词：角接触球轴承；刚度；拟静力学；RomaxCLOUD
中图分类号：TH133.33;TH161*.1
文献标志码：B
文章编号：10003762(2018)02000106
AnalysisonCalculationforAxialStiffnessofAngularContactBall
BearingsBased onRomaxCLOUD
YAN Xiaoyun',ZHU Yongsheng’,NIU Qingbo’, LI Jiangyan’,ZHANG Jinhua
(1, Key Laboratory of Education Ministry for Modem Design and Rotor Bearing System, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China;2. Luoyang Bearing Research Institute Co. ,Ld. ,Luoyang 471039, China;3. Shenji Group Kunming Machine Tool Co. , Lid. ,Kunming 650203, China;4. State Key Laboratory for Manufacturing System
Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049,China)
Abstract; The traditional stffness calculation of angular contact ball bearings is based on empirical formula, the varia-tion of contact angle induced by load is not considered. To assess calculation precision of empirical formula, the design parameters for angular contact ball bearings with different contact angles are obtained based on RomaxCLOUD, and the diference of stffness calculation methods for bearings with different contact angles is analyzed comparatively between empirical and quasistatics method. The results show that two methods get better consistency at contact angle of 40°, while bigger difference between stiffness calculation results of two methods is observed with increase of load at other
contact angles. The applicable range of empirical formula is obtained by comparison calculation. Key words; angular contact ball bearing;stiffness;quasistatics;RomaxCLOUD
角接触球轴承作为机械回转结构的核心支承组件，广泛应用于精密机床、汽车、航空飞机等重大设备中。轴承刚度对于系统支承性能有重要影
收稿日期：201702-16；修回日期：2017-08-03 基金项目：国家自然科学基金项目（51275383）
作者简介：严小云（1991一），男，硕士研究生，主要研究方向为主轴动态刚度测试，E-mail：1398489641@qq.com。通信作者：朱永生（1973一），男，教投，博士生导师，研究方向为滚动及滑动轴承服役状态建模及测试技术、设备运行状态监测、评估与预测技术，E-mail：yszhu@mail.xjita
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响，接触角作为精密角接触球轴承结构设计中的重要结构参数，不仅会影响轴承的受力、润滑、寿命，也会对其刚度产生显著影响。
目前，很多学者在角接触球轴承接触特性与刚度方面做了大量的研究工作。文献[1-2]建立了轴承静力学及接触测试等分析模型；文献[3]以轴承拟静力学模型为基础，研究了轴承作用力和电主轴转速对轴承刚度的影响；文献[4]结合 Hertz接触理论和轴承套圈控制理论，考虑轴承运行中钢球的离心力和陀螺力矩建立了球轴承拟静