热-力耦合的三瓣波滚道圆柱滚子轴承动态性能分析
周明哲1
邓四二2
崔永存2
李文超3
高利霞4
1.洛阳轴承研究所有限公司,洛阳 471039;河南科技大学 机电工程学院,洛阳 4710032.河南科技大学 机电工程学院,洛阳 4710033.洛阳轴承研究所有限公司,洛阳 4710394.中国航发四川燃气涡轮研究院,成都 610500
摘要：[目的]三瓣波滚道圆柱滚子轴承通过3个滚道轮廓低点形成负游隙,可解决轴承的高速轻载打滑问题,而温度变化会严重影响负游隙的大小.为此,针对三瓣波滚道圆柱滚子轴承,基于传热学理论与滚动轴承动力学理论建立了热-力耦合的非圆滚道圆柱滚子轴承动力学模型.[方法]首先,采用"预估-校正"的吉尔刚性变步长积分算法求解了动力学微分方程组,采用有限元法求解了轴承的温度场;其次,分析了转速、环境温度、外圈安装旋转角与滚道轮廓参数等对三瓣波滚道轴承性能的影响;最后,利用航空发动机主轴轴承测试试验机进行了试验验证.[结果]结果表明,考虑热-力耦合作用后,滚子与内、外圈的接触应力增加了18%～20%;随着内圈转速的增大,考虑热-力耦合作用的保持架打滑率的增幅较小;随着环境温度的升高,基圆游隙逐渐减小,滚子与内、外圈的接触应力大幅增大;当外圈安装旋转角为60°时,承载区应力最小,轴承的额定寿命最长;滚道轮廓参数会显著影响轴承性能,当基圆半径为60.54 mm且滚道轮廓高、低点的距离为(0.173±0.007)mm时,轴承的性能较好.
关键词：三瓣波滚道圆柱滚子轴承热-力耦合动态性能保持架打滑
分类号：V233.1(航空发动机（推进系统）)TH133.3(机械零件及传动装置)
资助基金：国家自然科学基金(52005158)
论文发表日期：2026-04-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 101-111 )
英文信息