滾動(dòng)軸承作為機(jī)械工業(yè)最重要的零部件之一,隨著人們對(duì)于生活環(huán)境要求的提高,軸承噪聲問(wèn)題成為軸承行業(yè)越來(lái)越重視的問(wèn)題。雖然有很多學(xué)者都對(duì)軸承的噪聲有所研究,但至今在對(duì)軸承噪聲計(jì)算方面仍較為薄弱,尚未形成有效的定量計(jì)算方法。本文以深溝球軸承為研究對(duì)象,分別研究了不考慮任何軸承誤差、只考慮軸承滾動(dòng)體尺寸隨機(jī)誤差、考慮軸承內(nèi)外滾道波紋度誤差、考慮軸承保持架影響以及考慮綜合因素影響下的軸承噪聲計(jì)算模型,并進(jìn)行了相關(guān)數(shù)值計(jì)算研究。具體的研究?jī)?nèi)容及研究成果如下:在軸承只受到徑向載荷時(shí),運(yùn)用赫茲接觸理論,建立了軸承無(wú)尺寸誤差情況下的相關(guān)力學(xué)模型,得到了內(nèi)圈及滾動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)情況,并結(jié)合經(jīng)典聲學(xué)模型,研究了軸承徑向運(yùn)動(dòng)噪聲的大小。在此基礎(chǔ)上,考慮了軸承滾動(dòng)體的隨機(jī)尺寸誤差以及內(nèi)外圈滾道波紋度誤差,采用三角函數(shù)作為波紋度模型,結(jié)合聲學(xué)理論,得到了存在誤差情況下的軸承噪聲聲壓值變化計(jì)算方法。在考慮軸承保持架對(duì)軸承噪聲的影響條件下,通過(guò)滾動(dòng)體推動(dòng)保持架運(yùn)動(dòng)的理論,建立了保持架的相關(guān)運(yùn)動(dòng)模型,進(jìn)而得到了考慮保持架影響的軸承噪聲聲壓值大小計(jì)算方法。最后,綜合考慮上訴所有因素,得到了在徑向載荷作用下,針對(duì)深溝球軸承徑向振動(dòng)的綜合噪聲聲壓值計(jì)算模型。使用Matlab進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,通過(guò)具體算例,得到了不同轉(zhuǎn)速及不同載荷對(duì)軸承噪聲聲壓值的綜合影響規(guī)律,并繪制了相關(guān)規(guī)律曲線。本文是在前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的研究,所得到的研究結(jié)果可以為軸承噪聲的研究和降噪技術(shù)提供一定的理論支持。
【學(xué)位單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH133.33
【部分圖文】：

?華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文??典、德國(guó)、日本等相比較，在很多方面仍然存在著巨大的差距。如圖１．２所示為瑞士與??日本的高質(zhì)量軸承。他們與國(guó)產(chǎn)軸承的主要差別具體表現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)軸承的振動(dòng)值大、音質(zhì)??差、保持低振動(dòng)、低噪聲的時(shí)間短，無(wú)法滿足配套主機(jī)等的一系列軸承硬性要求上。因??此，我國(guó)雖然可以說(shuō)是軸承大國(guó)，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上是一個(gè)軸承強(qiáng)國(guó)。??Ｉ甚禮??（ａ）?ＳＫＦ滾動(dòng)軸承??ｆｔ?陽(yáng)：．：??（ｂ）?ＮＳＫ滾動(dòng)軸承??圖１．２滾動(dòng)軸承產(chǎn)品??Ｆｉｇｌ．２?Ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｏｆ?ｒｏｌｌｉｎｇ?ｂｅａｒｉｎｇｓ??我國(guó)對(duì)于靜音軸承的研究要晚于國(guó)外，自上世紀(jì)六十年代開(kāi)始，關(guān)于軸承振動(dòng)與噪??聲的研究開(kāi)始被重視。在“七五“八五”以及“九五”期間，靜音軸承研究得以不斷??發(fā)展，從軸承振動(dòng)的原因開(kāi)始，研究了軸承振動(dòng)與設(shè)備表面的關(guān)系，研究了控制軸承振??動(dòng)的方法，提出了提高軸承精度對(duì)于軸承振動(dòng)及靜音的影響，并給出了屬于我國(guó)的低噪??聲軸承的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。??隨著我國(guó)各種行業(yè)尤其是家用電器行業(yè)、計(jì)算機(jī)行業(yè)、汽車(chē)行業(yè)的迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)??市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量軸承尤其是高質(zhì)量靜音軸承的需求量開(kāi)始出現(xiàn)非常大幅度的增長(zhǎng)。根據(jù)哈??爾濱軸承廠相關(guān)市場(chǎng)調(diào)研人員的統(tǒng)計(jì)

力分布的變化的一種理論。使用赫茲理論的前提在于：１?）兩個(gè)接觸的物體之間只冇彈性??變形而不發(fā)生塑性變形；２）接觸的表面不考慮摩擦力及介質(zhì)的情況。??如圖２．１?（ａ）所示，為滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體與軸承內(nèi)外滾道的接觸示意圖，根據(jù)文獻(xiàn)Ｗ，??當(dāng)軸承受到載荷丨？＞作）｜ｊ時(shí)，滾動(dòng)體和滾道之Ｎ將產(chǎn)十．接觸應(yīng)力，并發(fā)生彈性變形，內(nèi)??滾道向下移動(dòng)，中心從〇移動(dòng)至〇＋，滾動(dòng)體的中心也發(fā)生移動(dòng)，從０移動(dòng)至〇，＿。山于不??考慮滾動(dòng)體及滾逍的塑性變形及兩者摩擦力和潤(rùn)滑的情況，所以滾動(dòng)體與滾逍之Ｎ的接??觸變形及應(yīng)力可以用Ｈｅｒｔｚ理論進(jìn)行描述（如圖２．１?（ｂ）所示），根據(jù)Ｈｅｒｔｚ接觸理論可??知，當(dāng)兩彈性球面相互接觸時(shí)，在接觸Ｋ域會(huì)發(fā)生變形并出現(xiàn)趨近現(xiàn)象。??（ａ）滾動(dòng)體滾道接觸?（ｂ）球接觸Ｈｅｒｔｚ變形??圖２．１滾動(dòng)體與滾道接觸??Ｆｉｇ．２．１?Ｒｏｌｌｅｒ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｒａｃｅｗａｙ??假設(shè)在徑向力Ｆｒ的作用下，令兩接觸體的總趨近量為５，那么根據(jù)Ｉｌｅｒｔｚ接觸理論，??總趨近Ｓ３應(yīng)該等于兩接觸體的趨近ｆｉ之和：??Ｓ＝Ｓ｛＋Ｓ２?（２－１）??又根據(jù)ＨａｒｒｉＳｌ２１ｌ對(duì)于接觸理論的進(jìn)一步研宂

２為接觸載荷的大��；五為接觸體的材料的彈性模量，Ａ■為第一類橢圓積分；＂??為與接觸曲率相關(guān)的參數(shù)；Ｓｙ為兩接觸體的主曲率之和。??如圖２．２所示，為兩物體接觸時(shí)的三維示意圖，在徑向力Ｆ；．的作用下，兩彈性物體??相互接觸，且為接觸類型為點(diǎn)接觸。假設(shè)兩物體的主平面用１和２表示，則可以用ｒ來(lái)??表示平面的曲率半徑。曲率可以定義為：??／？－－?（２－３）??ｒ??同時(shí)，規(guī)定物體凸表面的曲率為正，而凹表面的曲率為負(fù)。??平面１??Ｕ平面２??Ｗ：、物體１??、人Ｃ平面１??ｒｎ２?Ｉ?＼?物體ｎ??平面２??＾一??，?Ｉ??圖２．２接觸體示意圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｃｏｎｔａｃｔ?ｂｏｄｙ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??為了更好地描述兩個(gè)接觸物體之間的具體接觸狀態(tài)，需要將兩個(gè)接觸物體分別當(dāng)作??一個(gè)等效橢圓體和一個(gè)半平面來(lái)進(jìn)行分析。因此需要應(yīng)用到曲率和和曲率差的概念。??其中，曲率和＆的計(jì)算公式為：??＝?Ｐｎ＋?Ｐ／２＋?Ｐ２ｉ＋?Ｐ２２?（２－４）??接觸體曲率差函數(shù)為：??
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