球軸承非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)剛度特性及其復(fù)雜共振行為研究
摘要：滾動(dòng)軸承由于其低阻尼、大過(guò)載和小體積等特點(diǎn)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)、鐵路貨車(chē)、艦船發(fā)動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的主要支承件.變?nèi)岫?varying compliance,VC)振動(dòng)是由滾動(dòng)體公轉(zhuǎn)引起的一種不可避免的時(shí)變剛度參激振動(dòng).赫茲接觸支承剛度給球軸承及其支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)帶來(lái)的滯后VC共振現(xiàn)象在相關(guān)研究中被大量發(fā)現(xiàn).滯后突跳振動(dòng)不但影響到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性,而且其沖擊作用也是軸承等系統(tǒng)元件裂紋及疲勞破壞的重要誘導(dǎo)因素.本文將通過(guò)分析球軸承動(dòng)態(tài)時(shí)變剛度特性,擬提出一種采用系統(tǒng)動(dòng)態(tài)固有頻率估算球軸承VC共振區(qū)間的方法.在此基礎(chǔ)上,探討系統(tǒng)動(dòng)態(tài)剛度特性與主共振區(qū)間復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分岔行為的內(nèi)在關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)不同自由度方向上的固有頻率值接近1∶2比例關(guān)系時(shí),系統(tǒng)可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的內(nèi)共振,進(jìn)而誘發(fā)響應(yīng)的周期倍化分岔甚至準(zhǔn)周期、混沌振動(dòng).該研究對(duì)球軸承復(fù)雜共振響應(yīng)的控制具有潛在的理論意義和工程價(jià)值.
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