利用改进牛顿拉夫逊法的高速圆柱滚子轴承打滑分析

金海善; 朱爱斌; 陈渭

doi:10.7652/xjtuxb201501022

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利用改进牛顿拉夫逊法的高速圆柱滚子轴承打滑分析

更新时间：2025-07-09

- 利用改进牛顿拉夫逊法的高速圆柱滚子轴承打滑分析
- Skidding Analysis of High-Speed Cylindrical Roller Bearings Using Improved Newton-Raphson Method
- 西安交通大学学报 2015年49卷第1期页码：133-138
- 作者机构：
  
  西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,西安,710049
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2014-04-23。作者简介: 金海善(1989—),男,硕士生;朱爱斌(通信作者),男,副教授。基金项目: 国家“973计划”资助项目(2011CB706601)
- DOI：10.7652/xjtuxb201501022
  中图分类号： TH113.2
- 网络首发：2015-01-10，
  
  纸质出版：2015
- 稿件说明：
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金海善, 朱爱斌, 陈渭. 利用改进牛顿拉夫逊法的高速圆柱滚子轴承打滑分析[J]. 西安交通大学学报, 2015,49(1):133-138.

Skidding Analysis of High-Speed Cylindrical Roller Bearings Using Improved Newton-Raphson Method[J]. 2015, 49(1): 133-138.
金海善, 朱爱斌, 陈渭. 利用改进牛顿拉夫逊法的高速圆柱滚子轴承打滑分析[J]. 西安交通大学学报, 2015,49(1):133-138. DOI： 10.7652/xjtuxb201501022.

Skidding Analysis of High-Speed Cylindrical Roller Bearings Using Improved Newton-Raphson Method[J]. 2015, 49(1): 133-138. DOI： 10.7652/xjtuxb201501022.

摘要

在考虑油气阻力和保持架与滚子之间的摩擦力的基础上

推导了圆柱滚子轴承拟动力学分析模型。提出采用改进的牛顿拉夫逊法求解大规模非线性方程组

可以克服传统算法对初值要求较高、方程组规模较大时迭代很难收敛的问题

在分析高速滚子轴承打滑时具有较好的效果。通过与已有的分析和实验结果进行对比后发现:滚动轴承保持架打滑与轴承所受径向载荷有关

在一定范围内增大径向载荷

可明显抑制打滑现象; 在高速滚动轴承非承载区

滚子转速与保持架转速相关

且随保持架转速的增加而增加

而当保持架转速接近理论转速时

滚子打滑程度与径向载荷无关。

Abstract

Considering the roller pocket friction and churning loss

a roller bearing quasi-dynamics model was established. An improved Newton-Raphson method was proposed to solve the large-scaled nonlinear equations. This method can overcome the difficulty of conventional method in finding an appropriate initial value and accelerating the iteration converge when the nonlinear equation is in a large scale. Compared with the experimental results in a literature

the proposed method gives better results than other methods in analyzing the skidding of high-speed roller bearing. It is found that: 1)the cage skidding is related to the radial load

and in a certain range

increasing the radial load can significantly suppress skidding; 2)the unloaded rollers' rotational speed is related to the cage speed

and the unloaded rollers' rotational speed accelerates when the cage speed increases

while the unloaded rollers' speed is unrelated to the radial load when the cage speed is close to the theoretical speed.

关键词

Keywords

references

GUPTA P K. Advanced dynamics of rolling elements [M]. New York, USA: Springer-Verlag, 1984: 6-7.

HARRIS T A. An analytical method to predict skidding in high speed roller bearings [J]. ASLE Transactions, 1966, 9(3): 229-241.

BONESS R J. The effect of oil supply on cage and roller motion in a lubricated roller bearing [J]. Journal of Lubrication Technology, 1970, 92(1): 39-51.

POPLAWSKI J V. Slip and cage forces in a high-speed roller bearing [J]. Journal of Lubrication Technology, 1972, 94(2): 143-150.

RUMBARGER J H, GUBERNICK D, FILETTI E G. Gas turbine engine mainshaft roller bearing-system analysis [J]. Journal of Lubrication Technology, 1973, 95(4): 401-416.

陈国定, 李建华, 徐建东, 等. 高速滚子轴承运动学与弹流理论的耦合分析 [J]. 西北工业大学学报, 1996, 14(1): 91-94.

CHEN Guoding, LI Jianhua, XU Jiandong, et al. Coupling kinematics with EHL theory in analysis of high-speed roller bearing [J]. Journal of Northwestern Polytechnical University, 1996, 14(1): 91-94.

胡绚, 罗贵火, 高德平. 圆柱滚子中介轴承拟静力学分析 [J]. 航空动力学报, 2007, 21(6): 1069-1074.

HU Xuan, LUO Guihuo, GAO Deping. Quasi-static analysis of cylindrical roller intershaft bearing [J]. Journal of Aerospace Power, 2007, 21(6): 1069-1074.

陈渭, 李军宁, 张立波, 等. 考虑涡动工况的高速滚动轴承打滑失效分析 [J]. 机械工程学报, 2013, 49(6): 38-43.

CHEN Wei, LI Junning, ZHANG Libo, et al. Skidding analysis of high speed rolling bearing considering whirling of bearing [J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2013, 49(6): 38-43.

HARRIS T A, KOTZALAS M N. Essential concepts of bearing technology [M]. Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 2006.

万长森. 滚动轴承的分析方法 [M]. 北京: 机械工业出版社, 1987: 74-77.

张立波. 圆柱滚子轴承打滑失效分析 [D]. 西安: 西安交通大学, 2009.

胡健, 杨宣访, 陈帆. 基于牛顿-拉夫逊电力系统潮流计算的改进算法 [J]. 计算技术与自动化, 2013, 32(4): 41-44.

HU Jian, YANG Xuan-fang, CHEN Fan. Improved power flow calculation method based on Newton-Raphson method [J]. Computing Technology and Automation, 2013, 32(4): 41-44.

宫贺, 王锡淮. 基于改进牛顿-拉夫逊法的电力系统潮流计算 [C]∥第19届中国过程控制会议论文集. 北京: 中国自动化学会, 2008: 422-425.

胡绚. 反向旋转双转子系统动力学特性研究 [D]. 南京: 南京航空航天大学, 2007: 84-85.

CRECELIUS W J, PIRVICS J. Computer program operation manual on SHABERTH: a computer program for the analysis of the steady state and transient thermal performance of shaft-bearing systems [R]. King of Prussia, PA, USA: SKF Industries Inc. Engineering and Research Center, 1976.

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