考虑动态波纹的陶瓷轴承-转子系统非线性振动特性研究
来源：机械工程学报杂志2024年第23期北京时间：
作者：王展, 陈思阳, 王子男, 张珂
单位：1. 沈阳建筑大学机械工程学院 沈阳 110168;2. 沈阳工业大学机械工程学院 沈阳 110870
摘要：陶瓷轴承在运行过程中由于部件长期磨损会导致表面呈现波纹，而轴承内部温升会使波纹形貌产生热变形。所造成的表面波纹动态变化会加剧轴承-转子系统的振动并引起系统的不稳定。针对这一问题，提出一种动态的波纹模型，并建立12自由度的陶瓷轴承-转子系统的动力学模型。采用Newton-Raphson和Newmark-β嵌套迭代的求解方法将拟静力学模型和动力学模型进行结合。运用分岔图，相轨迹，轴心轨迹，庞加莱映射等分析转速，热变形，波纹幅值，波数等对系统非线性振动的影响。结果表明，波纹幅值的增加导致失稳区域的中心向高速区间移动，且扩大了热变形的影响范围。热变形增大了高速区间的失稳区域宽度。波数的变化会导致频谱幅值的大小顺序发生改变，越接近滚动体个数的整数倍，振动越不稳定。该研究为进一步探究陶瓷轴承及转子系统的动态运行机理并为其优化设计奠定理论基础。
关键词：陶瓷轴承,非线性,热变形,波纹度,分岔；
基金资助：国家自然科学基金(52205117，52175107)、辽宁省“兴辽英才计划”战略科技人才(XLYC2203015)和辽宁省科技厅基础研究(2023JH2/101300133)资助项目。
