一种考虑轴承缺陷影响的机构动力学分析方法

来源：机械工程学报杂志2015年第19期北京时间：

作者：许立新, 杨玉虎

单位：1.天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室;2.天津大学机械工程学院

摘要：为有效地揭示轴承滚道缺陷特征对高速机构动态响应特性的影响规律，在多体动力学理论框架下提出一种考虑轴承缺陷影响的机构动力学分析方法。该理论采用力约束方法构建机构中滚动轴承转动副模型，通过分析轴承中各滚动体与滚道缺陷几何特征之间的接触关系，计算滚动体接触载荷并获取轴承转动副等效约束反力，探讨轴承缺陷激励对高速机构动态性能的影响规律。在此基础上，以含深沟球轴承的曲柄滑块机构为例，分析轴承滚道表面局部式缺陷和分布式波纹度缺陷对机构动力学特性的影响。研究表明，轴承滚道缺陷将引发轴承各滚动体接触动载荷突变。这种突变载荷经传播后，直接影响着机构中各构件的运动状态，对高速机构运动平稳性将产生严重影响。此外，该理论方法具有一般性，具有不同滚道几何缺陷特征的滚动轴承均可嵌入到本方法中，分析轴承转动副缺陷对各类机构动力学特性的影响。

关键词：动力学,机构,缺陷,轴承；

基金资助：国家自然科学基金(51305300)、国家重点基础研究发展计划(973计划2013CB035403)、中国博士后基金(2014M550141)和天津市自然科学基金(13JCQNJC04500)资助项目