舰船角接触轴承的加速寿命动力学模型研究

以舰船四点角接触球轴承为研究对象,以轴承加速寿命为目标,在滚动轴承动力学、赫兹接触理论及弹性流体动力润滑理论基础上,综合考虑轴承各元件间相互作用、钢球与保持架间碰撞、轴承润滑状态等关键因素,建立四点接触球轴承动力学微分方程组,采用S-R变步长自适应积分算法求解动力学方程组。结合滚动轴承加速寿命理论,以动力学分析结果为边界输入,基于材料本构关系,使用Ansys以及nCode有限元分析软件建立四点角接触球轴承保持架疲劳寿命估计模型,根据确定的强化因子,采用改变负荷和转速的形式完成对轴承疲劳寿命的评估。研究表明,当量动负荷对轴承加速寿命的影响最大,其次是轴向负荷;转速和径向负荷对轴承加速寿命影响最小;转速对保持架寿命的影响最大。