基于内外圈温度差-游隙耦合效应的轴承服役特性研究

来源：振动与冲击杂志2025年第22期北京时间：

作者：董艳方xiaoqidong0,,，延紫博，邱明,，孙建勇，于伟，张海

单位：1.河南科技大学机电工程学院，河南 洛阳471003；2.机械装备先进制造河南省协同创新中心，河南 洛阳471003；3.苏州轴承厂股份有限公司，江苏 苏州215000；4.洛阳轴承研究所有限公司，河南 洛阳471039

摘要：针对航空轴承高速运行中内外圈温差诱发的振动特性演化问题，本文研究了内外圈温差-游隙耦合效应对轴承服役特性的影响分析。基于热弹性力学理论，构建了轴承组件热变形计算模型，采用参数化三维建模技术，量化了不同温差工况下轴承径向、轴向游隙的动态演变规律。通过多体动力学仿真与实验验证，系统揭示了温差-游隙耦合对轴承振动、保持架稳定性及轴承摩擦力矩的非线性影响规律。研究结果表明：内外圈温差通过影响轴承原始游隙，引发轴承振动强度非线性波动（70℃时峰值77.56 dB）；中等温差60℃下轴承保持架具有最佳稳定性，摩擦力矩呈“双峰一谷”极值响应（最大降幅24.9%），轴承游隙的优化设计需平衡三者之间非线性耦合效应。论文研究结论为航空轴承的结构优化设计及热致振动抑制提供了理论依据与工程实践指导。<br>

关键词：温度差-游隙耦合效应；热变形；内外圈温差；振动特性；游隙设计