机械工程学报

作者：高朋, 侯磊, 陈予恕

单位：1. 哈尔滨工业大学航天学院 哈尔滨 150001;2. 南京理工大学智能制造学院 南京 210094

关键词：双转子系统,中介轴承,动载荷,摩擦热,热传递；

基金：国家科技重大专项(2017-IV-0008-0045);国家自然科学基金(11972129&11602070);辽宁省科技厅博士启动基金(2019BS182)资助项目。

通过结合传热学和非线性动力学，探讨了航空发动机双转子系统中介轴承在动载荷作用下的热行为。通过双转子系统动力学响应计算获得中介轴承动载荷，将其代入Palmgren经验公式，得到中介轴承的载荷摩擦热和黏度摩擦热，从而建立中介轴承在动载荷作用下的瞬态热传递模型。通过数值计算得到中介轴承各部位的瞬态温度，发现滚子温度最高，外圈温度最低，且温升速率逐渐衰减为零。进一步分析转速、润滑剂运动黏度和环境温度对中介轴承温度和摩擦热的影响，结果表明，中介轴承温度和总摩擦热在双转子系统共振区内骤增并形成两个峰值，在系统非共振区内则逐渐增大；在共振区内，载荷摩擦热起决定作用，在非共振区内，黏度摩擦热起决定作用；润滑剂运动黏度会显著影响黏度摩擦热，从而影响总摩擦热以及中介轴承温度，而环境温度只影响中介轴承温度。中介轴承动载荷能够在一定程度上体现双转子系统的动力学特性，因此，双转子系统的动力学特性对轴承的热行为有着至关重要的影响，在轴承设计中应予以考虑。

来源：2022年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

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