Análisis de las características de vibración de los rodamientos de bolas de contacto angular en motores de aviación bajo condiciones cambiantes
Autores: Dong, Yanfang; Yan, Zibo; Sun, Jianyong; Yu, Wei; Zhang, Hai; Zhou, Wenbo; Jin, Jihao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda las características de vibración de los rodamientos de bolas de contacto angular en motores de aeronaves bajo condiciones de carga variable. Basado en la teoría de dinámica de mult Cuerpos, se estableció un modelo dinámico del rodamiento. Se obtuvieron datos de vibración bajo condiciones de operación reales utilizando una plataforma de prueba experimental. Este estudio investigó sistemáticamente la influencia de la velocidad de rotación, la carga axial y la carga radial en el nivel de aceleración de vibración del anillo exterior del rodamiento. A través de una comparación de datos de simulación y experimentales (con una tasa de error inferior al 10%), se validó la fiabilidad del modelo. Los resultados indican que el nivel de aceleración de vibración del rodamiento exhibe una relación creciente no lineal con la velocidad de rotación. Un aumento en la carga radial amplifica significativamente la amplitud de las fluctuaciones del nivel de aceleración, mientras que un aumento apropiado de la carga axial puede reducir la intensidad de vibración del rodamiento. Bajo condiciones de acoplamiento de carga variable, la interacción dinámica entre las fuerzas axial y radial resulta en respuestas de vibración no lineales complejas, con un tiempo de aceleración de 2 s logrando el equilibrio óptimo entre la supresión de vibraciones y la eficiencia (promedio en estado estable de 70.4 dB). Además, las características morfológicas de la trayectoria del centro de gravedad de la jaula (como el desorden de la trayectoria y la mala suavidad) están estrechamente relacionadas con las características de vibración, revelando el papel crítico de los cambios de carga dinámica en la estabilidad del rodamiento. Los resultados de la investigación proporcionan una base teórica para optimizar las condiciones de operación, el control de vibraciones y el diseño de fiabilidad de los rodamientos de motores de aeronaves.
Descripción
Este documento aborda las características de vibración de los rodamientos de bolas de contacto angular en motores de aeronaves bajo condiciones de carga variable. Basado en la teoría de dinámica de mult Cuerpos, se estableció un modelo dinámico del rodamiento. Se obtuvieron datos de vibración bajo condiciones de operación reales utilizando una plataforma de prueba experimental. Este estudio investigó sistemáticamente la influencia de la velocidad de rotación, la carga axial y la carga radial en el nivel de aceleración de vibración del anillo exterior del rodamiento. A través de una comparación de datos de simulación y experimentales (con una tasa de error inferior al 10%), se validó la fiabilidad del modelo. Los resultados indican que el nivel de aceleración de vibración del rodamiento exhibe una relación creciente no lineal con la velocidad de rotación. Un aumento en la carga radial amplifica significativamente la amplitud de las fluctuaciones del nivel de aceleración, mientras que un aumento apropiado de la carga axial puede reducir la intensidad de vibración del rodamiento. Bajo condiciones de acoplamiento de carga variable, la interacción dinámica entre las fuerzas axial y radial resulta en respuestas de vibración no lineales complejas, con un tiempo de aceleración de 2 s logrando el equilibrio óptimo entre la supresión de vibraciones y la eficiencia (promedio en estado estable de 70.4 dB). Además, las características morfológicas de la trayectoria del centro de gravedad de la jaula (como el desorden de la trayectoria y la mala suavidad) están estrechamente relacionadas con las características de vibración, revelando el papel crítico de los cambios de carga dinámica en la estabilidad del rodamiento. Los resultados de la investigación proporcionan una base teórica para optimizar las condiciones de operación, el control de vibraciones y el diseño de fiabilidad de los rodamientos de motores de aeronaves.