电主轴角接触球轴承摩擦学和动力学耦合特性分析

moboyou 2025-05-23 19:34 30 浏览

角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大，轴向承载能力越高。

因其内外圈的滚道可在水平轴线上有相对位移，所以可以同时承受径向负荷和轴向负荷——联合负荷（单列角接触球轴承只能承受单方向轴向负荷，因此一般都常采用成对安装）。

在现代机械制造业中，电主轴被广泛用于精密车削、磨削、铣削等高速高精度旋转机械上，角接触球轴承是电主轴的关键部件，对于电主轴生产效率和加工精度至关重要。然而，由于高速运转中的电主轴角接触球轴承零件间复杂的相互作用及难以预测的润滑性能变化，理论研究难度较大，长期以来，其摩擦学行为和动力学行为的分析大多是在各自的领域里独立研究。出于提高电主轴的工作寿命和可靠性的要求，必须精确地预测角接触球轴承的摩擦学和动力学行为的耦合关系，因此，进行角接触球轴承摩擦学和动力学的耦合研究，提高其理论分析和应用设计的准确性，具有重要的应用价值和现实意义。

本文在进行角接触球轴承相互作用模型分析时，考虑了润滑油膜牵引力和油膜力，所求得的合外力和合外力矩以及所建立的每个轴承零件的运动微分方程更加合理和准确，所求出的角接触球轴承摩擦学和动力学耦合特性更加接近真实情况。根据弹流理论，本文建立了角接触球轴承的弹流润滑Reynolds方程和弹性方程，并应用了有限差分法和Newton-Rapphson迭代法进行求解得到油膜力方程。以Matlab为软件平台，应用Runge-Kutta法对角接触球轴承每个零件的广义运动方程进行了数值积分求解。

采用本文所提出的角接触球轴承摩擦学和动力学耦合分析的数学模型和仿真方法，研究了高速电主轴最常见的精密角接触球轴承H71900C型在特定工况下的摩擦学行为和动力学特性，得出了其耦合情况下离心力、陀螺力矩等动态指标的变化及油膜压力和油膜厚度在动态性能下的变化情况。研究表明，高速运转中的角接触球轴承的润滑性能对离心力及陀螺力矩等动力学指标影响显著，速度是影响润滑油膜厚度的重要因素。角接触球轴承的内圈油膜厚度随转速增大开始变化不明显，随后明显减小，外圈油膜厚度随转速增大先增大后逐渐减小。

提出的耦合求解模型考虑了润滑牵引力和油膜反力，考虑因素更全面，更接近真实式况，为角接触球轴承理论设计和实际应用提供更加准确和合理的指导依据。

至于说能不能对换! 那要看你自己用在哪方面, 要考虑到转速载荷量接触角等如果对那些没要求当然可以对换来使用

matlab对角矩阵

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