Dynamic contact and stiffness characteristic analysis of angular contact ball bearings under combined external loads

球(数学) 刚度 材料科学 结构工程 接触分析 接触理论 复合材料 机械工程 工程类 有限元法 几何学 数学
作者
Zhen Li,Qingshan Wang,Ruihua Wang,Bin Qin
出处
期刊:Journal of Low Frequency Noise Vibration and Active Control [SAGE Publishing]
卷期号:43 (4): 1567-1592 被引量:2
标识
DOI:10.1177/14613484241276739
摘要

A nonlinear dynamic model of angular contact ball bearing under combined external loads is established based on the nonlinear elastic Hertz contact theory and raceless control theory. The established dynamic model is solved by employing variable step size Newton Raphson iteration method and the validation of model is verified by comparing the proposed results with the corresponding results come from the existing literatures. The solution of the presented model has high accuracy compared with the existing experimental results. In addition, the computational efficiency of the proposed model is improved significantly by introducing iteration step size adjustment factor. According to the proposed model, the dynamic contact and stiffness characteristics of angular contact ball are studied systematically by investigating the effects of combined external load working conditions on the contact parameters including contact angle and contact force and the stiffness parameters including diagonal stiffness and off-diagonal stiffness. This research can provide the theoretical basis and technique guidance for the designation and manufacture of angular contact ball bearing under combined external loads.
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