[發明專利]一種包含滾動軸承間隙非對稱支承結構數值模擬方法

有效

• 申請號: 202010794880.X
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112100755B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 馮坤;王旌碩;左彥飛;胡明輝;江志農
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京華智則銘知識產權代理有限公司 11573
• 代理人: 金星

1.一種包含滾動軸承間隙的非對稱支承結構數值模擬方法，其特征在于包括以下步驟：

(1).獲取支承結構的經驗剛度K₀以及支承結構的非對稱度η＝(K_max-K_min)/2K₀的估計值K_max稱為徑向最大支承剛度K_min稱為徑向最小支承剛度，確定滾動軸承間隙ε及其變化情況Δε；

(2).依據K_max和K_min，(K_max方向定義為基礎坐標系(x,y)的x方向，K_min方向定義為y方向)，分解為與K_max方向有不同夾角ω_i(0°～90°)的一組從k₁到k_n+1的剛度數列，取其中k_i和k_n+2-i(K_i方向定義為第i個細分坐標系(x_i,y_i)的x方向，其正交方向定義為(x_i,y_i)的y方向)按第i個細分坐標系建立第i個細分支承模型，求和所有細分支承模型，形成總支承模型，稱為基礎模型；

(3).構建K_max和K_min的正交支承模型，稱為參照模型，依據參照模型對步驟(2)中的基礎模型進行修正，形成與參照模型輸出結果具有擬合等效性的支承模型，稱為擬合模型；

(4).在步驟(3)中的擬合模型中引入間隙影響，形成包含滾動軸承間隙的非對稱支承模型，稱為標準模型，并驗證其隨n增大時輸出結果的收斂性，獲取滿足使用需求的支承模型，稱為使用模型；

(5).如果需要對間隙形狀進行改變，可以對使用模型中若干細分支承間隙條件進行修改，形成具有非圓形間隙的模型；如果需要形成K_max和K_min不正交的非對稱支承模型，可以對使用模型使用的K_i進行局部修改，或直接在步驟(2)中使用特殊的參照模型。

2.根據權利要求1所述的包含滾動軸承間隙的非對稱支承結構數值模擬方法，其特征在于，所述的步驟(2)進一步包括以下特征：

(2.1).選擇ω_i的取值方式，可以依據需要，采取函數定義或者具體數值定義方式；

(2.2).選擇分解曲線，包括直線，橢圓形，雙曲線，對數線等，并按其幾何關系對從k₁到k_n+1的變化規律進行定義，最終依據K_max和K_min獲取一組基礎k_i。

(2.3)在第i個細分支承坐標系對應的細分極坐標系(r_i,θ_i)上依據k_i和k_n+2-i，建立第i個細分支承模型；

Ft_i＝[(k_i'sin²ω_i+k_n+2-i'cos²ω_i)+(cos²ω_i-sin²ω_i)k_i'cos²θ+(sin²ω_i-cos²ω_i)k_n+2-i'cos²θ]r

Fr_i＝[(sin²ω_i-cos²ω_i)k_i'+(cos²ω_i-sin²ω_i)k_n+2-i']rcosθsinθ

其中Ft_i為第i個細分支承模型支撐反力過軸承中心的徑向分量，Fr_i為與Ft_i正交的切向分量；

對所有細分支承模型進行求和，即可獲取基礎坐標系對應的極坐標系(r,θ)下不同n值對應的支承模型，稱為基礎模型；

其中Ft為基礎模型支撐反力過軸承中心的徑向分量，Fr為與Ft正交的切向分量。