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1.4軸承動力特性計算環保泵轉子臨界轉速計算前，需要根據轉子實際運行狀態對軸承動特性系數進行定義。球軸承剛度計算公式[23]為式中：K為軸承剛度，N/mm；Fr為徑向載荷，N；n為滾珠數量；d為滾珠直徑，mm；γ為滾珠接觸角。將泵前、后球軸承型號7212AC相關參數代入式（1），可得到對應軸承的剛度系數為2.6×106N/mm。

主要用于靜態分析的非線性剛度模型，其中可以檢索最終的軸承載荷 主要用于動態分析（如諧波振動頻率分析）的恒定剛度模型 此外，您可以選擇軸承表面并輸入您想在模型中使用的軸承的坐標系。

軸承剛度會對機器和系統行為產生重大影響。

在ANSYS中使用COMBIN14單元（彈簧-阻尼單元），分別輸入剛度 K′ 和阻尼系數 C。在abaqus中使用Spring單元定義剛度 K′，并附加Dashpot單元定義阻尼 C。若動剛度隨頻率變化，需通過表格或函數輸入不同頻率下的 K′和 C。

3.軸承添加設置好遠端點之后，進行支撐軸承的添加，在接觸中右鍵插入軸承Bearing。在以前的版本中在沒有軸承支撐的情況下采用三個方向的彈簧設置就行，workbench中的彈簧方便了軸承剛度的設置，在新的workbench中可以采用bearing添加，只要設置剛度即可，設置選項如下所示。主要為轉動平面Y-Z，各個方向的彈簧剛度。彈簧剛度表水平方向，豎直方向和夾角方向，如圖所示.

軸承模型中采用CBUSH(彈簧單元)模擬軸承剛度,軸承簡化模型如圖8所示。仿真分析需考慮齒輪嚙合剛度以及各附件的質量。 3.3聲學網格模型及場點設置 根據聲音傳播速度及最高頻率確定聲學網格大小,聲學網格采用全封閉的四邊形網格,如圖9所示。參照臺架消聲室麥克風位置設置分析模型的場點位置,如圖10所示。 場點聲壓仿真計算與試驗結果如圖11所示。

其中ANSYS Workbench提供強大的前處理建模、后處理結果查看能力，Tribo-X inside ansys提供全面、快速、精確的滑動軸承計算能力，同時Tribo-X inside ansys可以與ANSYS優化模塊集成進行滑動軸承參數優化，與ANSYS結構動力學模塊結合，無縫傳遞軸承參數進行轉子動力學分析。

[3]討論了偏心率和微極性參數對微極性潤滑偏置軸承靜態和動態特性的影響。他們進一步討論了軸承系統性能的增強是通過在較高的偏心率和偏移值下增加負載和減少渦動來實現的，特別是在較高的微極性下。 H.吉里什等人。[4]提出了偏置載荷對多級可調軸承靜態特性的理論研究。他提出墊的幾何形狀具有一個新穎的功能，可以從參考位置向內和向外進行徑向和傾斜調整。薩羅杰·巴拉等。

在2個軸頸位置添加軸承支撐夾具。在汽輪機運行過程中，由前后軸承的油膜來支撐轉子的質量。轉子的質量越大，油膜壓力越大，油膜剛度也越大。油膜剛度的計算公式[16]為：式中：KX為X軸方向油膜剛度，N/cm;KY為Y軸方向油膜剛度，N/m;φp為軸承負荷系數；P為軸承上所受載荷，N; D為軸承孔徑，cm;L為軸瓦長度，cm;a為相對偏心；δ為軸承孔與軸徑的間隙，cm。

圖4 氦氣輪機轉子電磁軸承支承方式下臨界轉速坎貝爾圖(k=5000N/mm) 圖5 氦氣輪機轉子電磁軸承支承方式下前四階振型圖(k=5000N/mm) 圖6 氦氣輪機轉子在不同支承剛度下的臨界轉速**注：圖中臨界轉速都是指正向渦動臨界轉速 從圖4、圖5和圖6中可以看出，氦氣輪機轉子在達到工作轉速時，要通過四階臨界轉速，其中前二階為剛體平動和擺動模態，后兩階為彎曲模態

軸的兩端為軸承支撐，垂直面上兩個方向的支撐剛度分別為8E6N/m和3E6N/m，暫不考慮阻尼的影響。求該轉子結構渦動頻率、振型、臨界轉速。2 彈簧單元（COMBIN14）COMBIN14單元可以模擬線性彈簧支撐，可考慮剛度和阻尼，但不能考慮變剛度和變阻尼的情況，并且不能考慮兩個支撐方向的交叉影響。

在不考慮摩擦的情況下，將傳動系統中彈性較大，而質量較小的零件（如軸，軸承）簡化為彈簧結構，將質量大，彈性較小的零件（如齒輪）簡化為質量塊，即得到了典型的直齒圓柱齒輪副的嚙合耦合型動力學模型，如圖 2 所示。其中主動輪用 P 代表，從動輪用 G代表，嚙合線方向的標記為 Y。忽略傳動軸等的具體振動形式，用組合等效值 kpy、kgy和 cpy、cgy來表示傳動軸、軸承和箱體等支撐剛度和阻尼。

軸的兩端為軸承支撐，軸承的動力特性隨著轉速變化見下表。求該轉子結構渦動頻率、振型、臨界轉速。假定軸承剛度為轉速（rad/s）的非線性函數，但阻尼不隨著轉速而改變（變阻尼的方法與變剛度一樣）。2 結果對比采用BEAM188單元模擬轉子結構，COMBI214模擬軸承。

可以在軸承部分指定軸承的剛度和阻尼系數。這一部分同樣需要用表格輸入，每一行代表一個軸承。軸承的交叉耦合剛度（kyz 和kzy）和阻尼系數（cyz 和czy）也可以被指定(如果有的話)。這些系數在決定軸承的穩定性方面起著重要作用。軸承的表格輸入，像圓盤一樣，具有保存數據供以后使用的優點，也可以從文本文件中導入數據。

，12表示d=60mm36.基本額定壽命：一組軸承中百分之十的軸承發生點蝕破壞，而百分之九十的不發生點蝕破壞的轉速或工作小時數作為軸承的壽命37.基本額定動載荷：使軸承的基本額定壽命恰好為106轉時，軸承所能承受的載荷38.軸承配置方法：雙支點各單向固定、一支點雙向固定另一端支點游動、兩端游動支承39.軸承按載荷分：轉軸（彎矩和扭矩）、心軸（彎矩）、傳動軸（扭矩）

利用ANSYS有限元分析軟件，對主軸傳動系統進行靜態、動態特性分析，主要研究主軸的強度、剛度、振型和主軸結構參數之間的規律變化，優化主軸傳動系統的設計方案。2）軸向和徑向傳動系統設計。根據旋風銑床加工精度、加工行程、進給速度、負載大小等技術要求，確定滾珠絲杠副的工作參數，初步計算確定絲杠導程、精度、額定動載荷，估算最大允許軸向變形量、螺紋底徑，確定滾珠絲杠副規格代號，并進行各項性能校核。

、FFT頻譜圖、瀑布圖等； 通過穩定性分析可得到渦動速度圖、穩定性圖和渦動振型圖等。

：通過優化設計分析可知，當圓盤厚度取65.64mm，軸承剛度為47936N/mm時，該轉子模型的一階正進動臨界轉速為17000rpm。