角接触球轴承摩擦力矩的特性分析

【摘要】角接触球轴承是高速电主轴的重要支撑部件,其性能的好坏直接影响到电主轴的精度、工作效率和寿命。角接触球轴承摩擦力矩是各种因素对轴承旋转构成的阻力矩,是评价轴承运转灵活性及使用寿命的重要性能指标,也是轴承摩擦发热的外在表现。因此,对角接触球轴承摩擦力矩及影响因素进行系统分析,对提高电主轴的工作效率和保证整体机械的性能,有着重要的理论意义和实际应用价值。本文在实验的基础上,主要考虑B719系列轴承的内径、转速、径向载荷、轴向载荷和温度对轴承摩擦力矩的影响,基于灰色系统理论,建立了灰关联分析模型,寻出影响摩擦力矩的主次因素。选取几个主要的因素作为输入变量,建立了多维灰预测模型GM(1,N,D),可对一定工况条件下的摩擦力矩进行预测。基于系统辨识理论,对几个主要因素建立了非线性回归NARMAX模型进行辨识,对轴承摩擦力矩进行动态预测。灰关联结果表明,在影响摩擦力矩的众多因素中,轴承的内径、温度、转速和轴向载荷对角接触球轴承摩擦力矩的灰关联度较大,其中尤以轴承的内径的灰关联度最大,也即轴承内径对轴承摩擦力矩的影响最明显。选取四个对摩擦力矩影响最明显的因素建立GM(1,N,D)预测模型,经验证模型的精度达到了97.7%,平均残差为2.3%。非线性NARMAX模型摩擦力矩的辨识结果与实验所得基本吻合,精度达到了87.67%，平均残差为12.33%。通过对影响轴承摩擦力矩的因素进行系统分析,可为以后精确分析角接触球轴承摩擦力矩提供参考。
【作者】徐锦鑫；
【导师】王保民；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】角接触球轴承；摩擦力矩；灰色系统理论；NARMAX模型；

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