陶瓷轴承-主轴系统

减振增稳

五自由度模型揭示配合间隙与内部间隙的非线性耦合效应，可指导陶瓷主轴减振设计。

Liuwang, Gao · Zhang, Ke · 王展

International Journal of Non-Linear Mechanics 2025

技术优势

全面考虑热变形与配合影响

模型同时考虑热变形和过盈配合对外圈配合间隙和轴承内部间隙的非线性变化，而以往研究未曾详细讨论。

揭示内部间隙主导失稳

内部间隙对系统运动状态的影响比外圈配合间隙更明显，增大外部间隙会缩小周期运动所对应的内部间隙范围，为间隙设计提供指导。

实验验证模型有效性

通过自建的CMSS测试平台进行温度和振动实验，验证了所建立动力学模型的准确性。

应用场景

• 机床主轴设计：指导选择轴承内外间隙参数，提高主轴稳定性与加工精度。
• 精密仪器振动控制：利用动力学模型优化间隙设计，从源头抑制振动，提升仪器精度。
• 工业机器人关节：将模型应用于陶瓷轴承关节，通过间隙控制减少振动，提高运动平稳性。