針對飛輪高速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高引起的軸承溫升和疲勞失效問題,建立了軸承組件熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元模型。將軸承摩擦功耗和電動機(jī)功率作為溫度分析的邊界條件,利用材料的S-N曲線計算軸承的疲勞壽命。以某型號飛輪用軸承組件為例,分析各工況條件對計算結(jié)果的影響。結(jié)果表明:軸承組件中電動機(jī)溫度最高,輪體溫度最低,軸承中鋼球與套圈的接觸區(qū)溫度較高,且鋼球接觸表面溫度最高,內(nèi)、外圈次之;溫度對軸承組件的應(yīng)力場和軸承的疲勞壽命影響較大;徑向力、轉(zhuǎn)速、環(huán)境溫度以及電動機(jī)功率對軸承的溫度、應(yīng)力和疲勞壽命均有所影響,但徑向力和電動機(jī)功率的影響較小,而轉(zhuǎn)速和環(huán)境溫度的影響較大。

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