小型高速軸承試驗(yàn)裝置的研制.pdf

1、作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支承部件,滾動(dòng)軸承性能的好壞是整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)可靠工作的關(guān)鍵,直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能。高溫、重載等極苛刻工況條件對(duì)于滾動(dòng)軸承的使用性能提出了更高的要求。開(kāi)發(fā)專用的軸承試驗(yàn)裝置進(jìn)行航空發(fā)動(dòng)機(jī)高速主軸軸承試驗(yàn),可以為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)軸承性能和改進(jìn)軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù),已成為軸承學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)性科學(xué)問(wèn)題。
　　論文研制了一種小型高速軸承試驗(yàn)裝置,基于模擬航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承的潤(rùn)滑特性,具有相同的支承結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑方式

2、和工況條件,可以為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高速主軸軸承提供軸承試驗(yàn)平臺(tái)。系統(tǒng)采用模塊單元化設(shè)計(jì),既可以測(cè)試球軸承,又可以測(cè)試滾子軸承。被試軸承最高轉(zhuǎn)速可達(dá)42000 r/min,軸向和徑向極限載荷可達(dá)4000 N,并可實(shí)現(xiàn)伺服加載。
　　論文確定了小型高速軸承試驗(yàn)裝置系統(tǒng)的總體方案,完成了試驗(yàn)裝置的機(jī)械主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用 Pro/Engineer建立了試驗(yàn)裝置的三維模型,利用有限元法對(duì)試驗(yàn)裝置整體進(jìn)行了線性靜力分析、模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析。通過(guò)

3、將軸承簡(jiǎn)化為徑向彈簧單元,得到主軸系統(tǒng)簡(jiǎn)化有限元模型。對(duì)主軸系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)特性分析,得到主軸靜剛度的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。對(duì)主軸進(jìn)行模態(tài)分析,得到主軸系統(tǒng)共振頻率,可以滿足試驗(yàn)裝置轉(zhuǎn)速譜控制的要求。主軸系統(tǒng)的諧響應(yīng)分析,研究了激振力頻率對(duì)于主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響,計(jì)算了不同位置的響應(yīng)應(yīng)力與響應(yīng)位移。通過(guò)模擬軸承座承載方式,得到機(jī)體靜載下的應(yīng)力分布。再由機(jī)體的模態(tài)分析,得到機(jī)體的固有振型和固有頻率,可以作為軸承試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的依據(jù)。對(duì)試驗(yàn)裝置