变参数下角接触球轴承保持架的稳定性与振动特性分析

曾 光，边 强，赵春江，殷玉枫，冯毅杰

（1.太原科技大学机械工程学院，山西 太原 030024；2.太原科技大学重型机械教育部工程研究中心，山西 太原 030024）

保持架是角接触球轴承的重要元件之一，用于均匀地隔离滚珠和引导滚珠保持在滚道内。引导间隙和兜孔间隙是保持架的重要结构参数，其直接影响保持架的受力和性能。保持架间隙参数设计不合理会增大保持架与滚珠、引导套圈间的碰撞力和摩擦力，导致轴承运动失稳，严重时会引起保持架断裂或轴承磨损等故障。在保持架设计前期，通过振动分析来预测其动态性能，可避免共振的发生；通过优化引导间隙和兜孔间隙等参数可使保持架具有更好的防振性能。因此，针对不同引导间隙和兜孔间隙下保持架稳定性和振动特性的研究具有实际工程意义。

对于高速角接触球轴承的动态性能分析，国外的Jones［1］提出了套圈滚道控制理论，解决了滚动轴承的动力学分析问题；Harris［2］结合弹流润滑理论建立了第1种高速球轴承拟静力学分析方法，但未分析保持架的动态特性；Gupta［3］利用理论分析与试验相结合的方法研究发现，在一定工况条件下，保持架的引导间隙和兜孔间隙对其稳定性有直接影响。国内的邓四二等［4］采用柔体动力学分析方法，研究了保持架的动态性能，并对基于柔体动力学和刚体动力学的保持架动态性能进行了对比分析；张刚等［5］利用ANSYS/LS-DYNA对特定工况下的滚动轴承进行了显式动力学仿真分析，得到了滚珠的应力、加速度和位移等的变化规律；……