針對(duì)自主研制的滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)機(jī),探究其主試驗(yàn)箱系統(tǒng)在不同工況下的動(dòng)力學(xué)特性。以主試驗(yàn)箱系統(tǒng)為對(duì)象,依據(jù)主試驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和軸承特性分析,結(jié)合多體動(dòng)力學(xué)方法,考慮箱體和主軸為空間柔性體,建立主試驗(yàn)箱的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型。通過對(duì)比保持架轉(zhuǎn)速理論值與仿真值以及對(duì)箱體振動(dòng)信號(hào)的測(cè)試分析,驗(yàn)證了模型的有效性。在此基礎(chǔ)上,仿真分析不同轉(zhuǎn)速、徑向載荷工況下主試驗(yàn)箱系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,所獲得的軸端振動(dòng)信號(hào)表明:隨著轉(zhuǎn)速增加,振動(dòng)加劇且變化速率增加;徑向載荷與振動(dòng)并非成簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,在5 kN至12.5 kN的徑向載荷作用下,系統(tǒng)的振動(dòng)可以得到抑制。同時(shí),所提取主試驗(yàn)箱系統(tǒng)最大應(yīng)力在材料許可強(qiáng)度范圍之內(nèi)。研究結(jié)果對(duì)于疲勞試驗(yàn)機(jī)整機(jī)動(dòng)力學(xué)特性研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化有一定參考價(jià)值。

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【部分圖文】：

圖1 滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

該試驗(yàn)機(jī)主要由主試驗(yàn)箱、陪試驗(yàn)箱、加載系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)等組成，如圖1所示。其中，主試驗(yàn)箱是其關(guān)鍵部件，內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要為1根主軸和5個(gè)圓柱滾子軸承組成的軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，如圖2所示。5個(gè)軸承從左到右依次編號(hào)為1-5號(hào)，考慮到1-3號(hào)軸承同型號(hào)，4-5號(hào)軸承同型號(hào)，因此，為避免文章篇幅冗余....

圖2 主試驗(yàn)箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

其中，主試驗(yàn)箱是其關(guān)鍵部件，內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要為1根主軸和5個(gè)圓柱滾子軸承組成的軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，如圖2所示。5個(gè)軸承從左到右依次編號(hào)為1-5號(hào)，考慮到1-3號(hào)軸承同型號(hào)，4-5號(hào)軸承同型號(hào)，因此，為避免文章篇幅冗余，后續(xù)分析中僅示例1號(hào)、5號(hào)軸承。2主試驗(yàn)箱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模

圖3 接觸碰撞模型

疲勞試驗(yàn)機(jī)選用圓柱滾子軸承，彈性力部分適用于線接觸模型，采用Palmgren[10]線接觸趨近量計(jì)算公式計(jì)算，即接觸變形與接觸力的關(guān)系為式中：Q為法向接觸負(fù)荷；l為線接觸長度；η為兩接觸物體的綜合彈性常數(shù)，且，其中E1、E2為兩種接觸材料的彈性模量；μ1、μ2為兩種接觸材料的泊松....

圖4 主軸部分模態(tài)振型

主試驗(yàn)箱系統(tǒng)由箱體、軸承、主軸、擋圈組成。系統(tǒng)工作時(shí)，軸承內(nèi)部產(chǎn)生的碰撞與沖擊會(huì)傳遞到外部箱體上。剛性箱體會(huì)加劇系統(tǒng)的沖擊，影響軸承旋轉(zhuǎn)精度與承載能力。同時(shí)，為了便于后續(xù)提取箱體上表面指定位置的振動(dòng)加速度信號(hào)，對(duì)箱體、主軸兩個(gè)部件做柔性化處理，建立剛?cè)狁詈夏Ｐ�。本文采用Adams....

本文編號(hào)：4041640