高速列车冷却风机电机前后端轴承接触特性仿真分析

武继将，王治军，邓艳俊，魏熙朋

（1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛 266000；2.西南交通大学机械工程学院，四川成都 610036）

0 引言

牵引电机是保证电力机车正常运行的重要动力部分，其在工作时会产生大量的热量，为了保证牵引电机的可靠性，必须使用冷却风机对其进行冷却散热。冷却风机中的电机滚动轴承对风机的转子部分起着旋转支撑的作用，是传动系统中最重要也是最容易出现故障的部分。据统计，旋转机械中的故障有30%是由滚动轴承故障引起的[1]，冷却风机中的轴承出现故障会严重影响风机的冷却性能，同时由于动车组用牵引电机冷却风机是吊装在动车组车下转向架旁的设备舱内[2]，轴承故障引起的振动会传递到客室内，降低乘坐舒适性，因此，及时对冷却风机电机轴承进行维护更换尤为重要。

本文研究的牵引电机冷却风机中电机负载端和非负载端轴承分别是6306 深沟球轴承和6206 深沟球轴承。在实际工作过程中，电机两端的轴承具有不同的工况。通过分析电机两端轴承的受载情况，利用ANSYS/LS-DYNA 对轴承进行动力学接触分析[3-7]，对两种轴承在各自工况下的接触情况、应力分布进行对比分析。

1 建立轴承受力模型

图1为冷却风机电机轴承受力分析。电机转子前端和后端由一对深沟球轴承支承，结合冷却风机的安装方式，电机转子的安装方向为水平安装，轴承承受的径向力可忽略不计。

根据转子力平衡条件，可得到该系……