考虑不平衡力与扰动力的深沟球轴承动力学模型

简介

为了更加准确地揭示轴承振动响应的机理,考虑了滚动轴承受到不平衡力以及运行产生的扰动力的影响,基于Hertzian接触理论,并结合弹性力学、轴承运动学以及几何学,建立了4自由度深沟球轴承动力学模型。为了能够更好地描述轴承实际运动过程,该模型将内圈与外圈通过频率在一个模型中全部体现出来,并且将轴承运行时的共振部分也考虑在其中,从轴承实际运动的角度刻画轴系-内圈-外圈-轴承座传递过程。以深沟球SKF6205-RS轴承为建模对象,利用四阶变步长的Runge-Kutta法对动力学的拉格朗日方程进行求解,得到振动响应时域信号以及频域信号,与凯斯西储大学轴承实验结果进行了比较,验证了模型的可行性。最后,将模拟与实验中产生的共振部分做了定量分析,验证了模型的准确性。