一种滚动轴承套圈固有频率计算方法

摘要

本发明公开了一种滚动轴承套圈固有频率计算方法，包括基本参数确定及频率精度设置、薄片圆环单元划分、基础数据计算、薄片圆环单元固有频率计算、薄片圆环单元刚度计算、轴承套圈总刚度计算、计算轴承套圈的第n阶固有频率、计算结果判断和计算结果确认的步骤。其中，薄片圆环单元划分数量为100～10000；轴承套圈总刚度为各个薄片圆环单元刚度的累加求和，所得频率为套圈的第n阶径向弯曲频率。本发明的有益效果是，采用切片和积分的方法，对轴承套圈进行离散计算后。再进行积分处理，不仅简化了滚动轴承套圈固有频率的计算方法，而且还提高了计算效率和精度，有效确保了滚动轴承套圈固有频率计算的准确性、高效性和高精度等要求。

主权项

一种滚动轴承套圈固有频率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，基本参数确定及频率精度设置：根据待计算的滚动轴承套圈的规格和材质的物理特性，获取滚动轴承套圈的几何尺寸参数和物理性能参数，并设置固有频率精度；其中，几何尺寸参数包括滚动轴承套圈的外径D、内径D₁、套圈宽度B、沟道形状和位置；物理性能参数包括滚动轴承套圈包括弹性模量E和密度ρ；第二步，薄片圆环单元划分：将滚动轴承套圈按宽度B方向划分成N个等厚度的薄片圆环单元，其中，N为大于或等于100的自然数；第三步，基础数据计算：将单个薄片圆环单元的纵向截面视为矩形，按矩形截面的计算方法，计算每个薄片圆环单元的截面惯性矩I_i、质量M_i和横截面面积A_i，并计算中线半径R_i，该中线半径R_i等于薄片圆环单元内外半径之和的一半；第四步，薄片圆环单元固有频率计算：根据物理性能参数和基础数据计算结果，按圆环的固有频率计算方法，计算第i个薄片圆环单元的n阶径向弯曲频率ω_ni；第五步，薄片圆环单元刚度计算：根据第n阶径向弯曲频率ω_n与刚度K_n的关系计算第i个薄片圆环单元的刚度K_ni；第六步，轴承套圈总刚度计算：对N个薄片圆环单元的刚度累加求和计算轴承套圈总刚度K_n；第七步，计算轴承套圈的第n阶固有频率：根据第n阶径向弯曲频率ω_n与刚度K_n的关系，以轴承套圈的总刚度K_n计算轴承套圈的第n阶固有频率ω_n：第八步，计算结果判断及确认：将本次与紧前一次的ω_n值计算结果比较，当二者差值的绝对值大于固有频率精度的设定值时，则返回第二步，改变所述N的取值，重复进行第三步～第八步；当二者差值的绝对值小于或等于频率精度的设定值时，则进入第九步；第九步，计算结果确认：结束计算，并将本次计算结果的ω_n值确定为该滚动轴承套圈的固有频率。