球軸承非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)剛度特性及其復雜共振行為研究
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、鐵路貨車(chē)、艦船發(fā)動(dòng)機等旋轉機械的主要支承件.變柔度(varying compliance,VC)振動(dòng)是由滾動(dòng)體公轉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子系統帶來(lái)的滯后VC共振現象在相關(guān)研究中被大量發(fā)現.滯后突跳振動(dòng)不但影響到轉子系統的運行穩定性與安全性,而且其沖擊作用也是軸承等系統元件裂紋及疲勞破壞的重要誘導因素.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動(dòng)態(tài)固有頻率估算球軸承VC共振區間的方法.在此基礎上,探討系統動(dòng)態(tài)剛度特性與主共振區間復雜運動(dòng)分岔行為的內在關(guān)聯(lián),發(fā)現當系統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),系統可能產(chǎn)生強烈的內共振,進(jìn)而誘發(fā)響應的周期倍化分岔甚至準周期、混沌振動(dòng).該研究對球軸承復雜共振響應的控制具有潛在的理論意義和工程價(jià)值.
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