【摘要】：保持架的兜孔形狀影響保持架的穩(wěn)定性,是決定球軸承穩(wěn)定性的因素之一。研究角接觸球軸承兜孔形狀對(duì)其穩(wěn)定性的影響,以方兜孔和圓兜孔保持架為例,研究其在不同軸向載荷、徑向載荷、轉(zhuǎn)速以及間隙比、溝曲率系數(shù)等工況參數(shù)下的穩(wěn)定性,以及工況參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)保持架-外圈引導(dǎo)面平均摩擦力矩的影響規(guī)律。結(jié)果表明:隨著徑向載荷、間隙比的增加,保持架的平均摩擦力矩減小,穩(wěn)定性逐漸降低,且圓兜孔保持架的穩(wěn)定性略高于方兜孔保持架;隨著軸向載荷、轉(zhuǎn)速的增加,保持架的平均摩擦力矩增大,穩(wěn)定性增加,且方兜孔保持架的穩(wěn)定性略高于圓兜孔;隨著內(nèi)外溝曲率系數(shù)的增大,保持架的穩(wěn)定性先增大后減小,且外溝曲率對(duì)保持架穩(wěn)定性的影響比內(nèi)溝曲率的大。
【圖文】：

持架轉(zhuǎn)速，并且得出結(jié)論:保持架的間隙比對(duì)保持架的穩(wěn)定性起關(guān)鍵作用。劉秀海［6］建立了潤滑作用時(shí)角接觸球軸承的動(dòng)力學(xué)模型，主要從軸承工況參數(shù)探討了影響軸承保持架穩(wěn)定性的因素并提出了合理的建議。由于動(dòng)力學(xué)分析方法考慮的影響因素是最完整的，故本文作者在軸承動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上，利用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS的二次開發(fā)功能，對(duì)不同兜孔形狀的保持架的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，分析了不同軸向和徑向載荷、轉(zhuǎn)速、間隙比及溝曲率系數(shù)等工況條件下，改變對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況參數(shù)對(duì)方兜孔保持架和圓兜孔保持架(如圖1、2所示)穩(wěn)定性及動(dòng)力學(xué)特性的影響，研究結(jié)果對(duì)軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性及壽命等方面有一定的參考應(yīng)用價(jià)值。圖1圓兜孔保持架圖2方兜孔保持架Fig1ThecircularholecageFig2Thesquareholecage1保持架與鋼球、套圈的相互作用1.1保持架兜孔與鋼球法向作用力基于SHABEＲTH的第五代角接觸球軸承的試驗(yàn)?zāi)Ｐ停?］，考慮鋼球與保持架之間的彈性變形量，可得鋼球與兜孔間法向作用載荷為Qcj=Kc·zcj(zcj≤Cp)Kc·Cp+Kn·(zcj－Cp)1．5(zcj＞Cp{)(1)式中:Zcj為第j個(gè)兜孔中心位置與其對(duì)應(yīng)鋼球中心位移;Kc為試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的線性逼近量;Cp為保持架兜孔間隙;Kn為鋼球和保持架兜孔接觸處的負(fù)荷變形常量。1.2保持架兜孔與鋼球接觸面處的摩擦力作用于接觸面上入口區(qū)的流體、鋼球－兜孔接觸面處的潤滑油與滾子之間會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦阻力，可分為滾動(dòng)摩擦阻力pＲξ(η)j，與滑動(dòng)摩擦阻力pSξ(η)j，，如圖3所示。分析中假設(shè)鋼球－保持架兜孔間的接觸面中心位于保持架平均直徑與兜孔表面的交點(diǎn)上。鋼球表面的滾動(dòng)摩擦阻力:

況參數(shù)探討了影響軸承保持架穩(wěn)定性的因素并提出了合理的建議。由于動(dòng)力學(xué)分析方法考慮的影響因素是最完整的，故本文作者在軸承動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上，利用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS的二次開發(fā)功能，對(duì)不同兜孔形狀的保持架的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，分析了不同軸向和徑向載荷、轉(zhuǎn)速、間隙比及溝曲率系數(shù)等工況條件下，改變對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況參數(shù)對(duì)方兜孔保持架和圓兜孔保持架(如圖1、2所示)穩(wěn)定性及動(dòng)力學(xué)特性的影響，研究結(jié)果對(duì)軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性及壽命等方面有一定的參考應(yīng)用價(jià)值。圖1圓兜孔保持架圖2方兜孔保持架Fig1ThecircularholecageFig2Thesquareholecage1保持架與鋼球、套圈的相互作用1.1保持架兜孔與鋼球法向作用力基于SHABEＲTH的第五代角接觸球軸承的試驗(yàn)?zāi)Ｐ停?］，考慮鋼球與保持架之間的彈性變形量，可得鋼球與兜孔間法向作用載荷為Qcj=Kc·zcj(zcj≤Cp)Kc·Cp+Kn·(zcj－Cp)1．5(zcj＞Cp{)(1)式中:Zcj為第j個(gè)兜孔中心位置與其對(duì)應(yīng)鋼球中心位移;Kc為試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的線性逼近量;Cp為保持架兜孔間隙;Kn為鋼球和保持架兜孔接觸處的負(fù)荷變形常量。1.2保持架兜孔與鋼球接觸面處的摩擦力作用于接觸面上入口區(qū)的流體、鋼球－兜孔接觸面處的潤滑油與滾子之間會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦阻力，可分為滾動(dòng)摩擦阻力pＲξ(η)j，與滑動(dòng)摩擦阻力pSξ(η)j，如圖3所示。分析中假設(shè)鋼球－保持架兜孔間的接觸面中心位于保持架平均直徑與兜孔表面的交點(diǎn)上。鋼球表面的滾動(dòng)摩擦阻力:pＲξj=0.5CopjpＲjcosθpj(2)pＲξj=0．5CopjpＲjＲPξＲPi幡莝inθpj(3)鋼球表面的滑動(dòng)摩擦阻力:

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