軸承滾動面的幾何誤差對微振動的激勵機(jī)理研究

羅睿智　張激揚(yáng)　李林峰　樊亞洪　史梅花

摘要：高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子在輸出姿控力矩的同時伴隨輸出寬頻微幅振動，為了分析飛輪微振動的來源并估計其幅值，首先結(jié)合軸承零件間的相對運(yùn)動關(guān)系將軸承滾動面的幾何誤差展開成Fourier級數(shù)的形式；其次，基于滾動體和溝道間的點(diǎn)接觸本質(zhì)，運(yùn)用Hertz接觸理論，研究了預(yù)緊軸承的滾動面幾何誤差所導(dǎo)致的預(yù)緊力波動量，并建立了軸承組件的動力學(xué)模型；最后，進(jìn)行了試驗(yàn)和仿真結(jié)果的對比研究，結(jié)果表明：在頻率點(diǎn)上吻合良好，在幅值的趨勢上保持一致。從而驗(yàn)證了軸承滾動面的幾何誤差和點(diǎn)接觸的非線性是軸承微振動的主要根源，同時也驗(yàn)證了低頻激勵的幅值是轉(zhuǎn)速的二次函數(shù)，為飛輪振源定位奠定理論基礎(chǔ)。