机械工程学报

作者：李震, 王青山, 王瑞华, 秦斌

单位：1. 中南大学极端服役性能精准制造国家重点实验室 长沙 410083;2. 中南大学轨道交通安全教育部重点实验室 长沙 410000

关键词：双列角接触球轴承,轴承配置,接触角,接触力,轴承刚度；

基金：国家自然科学基金资助项目(52075554)。

为探究双列角接触球轴承在复杂外载荷工况下的动态特性，基于非线性弹性赫兹接触理论和弹性流体动力润滑理论，建立了五自由度双列角接触球轴承拟静力学数值分析模型，采用改进牛顿拉夫逊交叉迭代算法对其进行求解，该模型综合考虑了离心力、摩擦力、陀螺力矩、轴承间隙、油膜厚度和轴承等因素的影响，最长迭代求解时间不超过2 s。通过对比，背对背配置下位移和刚度最大偏差不超过3.3%，不同配置下轴承对角刚度最大偏差不超过8.6%，验证了模型的有效性。研究结果表明不同轴承配置下内外圈接触角均在方位角180°位置处取得极值，左右侧轴承内外圈接触力随方位角同步变化且存在为接触力为零的现象；与其他轴承配置相比，串联配置轴承刚度随轴向力增加而增加，随径向力和力矩增加处于较低水平，随转速增加出现明显弱化现象，其径向和转矩承载能力不足且不适合高转速工况；面对面配置轴承角刚度随外随外载荷增加处于较低水平，其转矩承载能力不足。

来源：2025年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2025年第1期