軸承滾動面的幾何誤差對微振動的激勵機理研究

羅睿智　張激揚　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接觸本質(zhì)，運用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，進行了試驗和仿真結(jié)果的對比研究，結(jié)果表明：在頻率點上吻合良好，在幅值的趨勢上保持一致。從而驗證了軸承滾動面的幾何誤差和點接觸的非線性是軸承微振動的主要根源，同時也驗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)。