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轴承—转轴系统广泛应用于机床主轴、齿轮箱等各类旋转机械中。轴系的精度特性直接影响整机的精度特性,随着机械装备向高精度、高性能方向发展,对如何提高轴系精度提出了更加严峻的挑战。本文以深沟球轴承旋转精度研究为切入点,建立深沟球轴承—转轴旋转精度分析模型,开展轴系旋转精度影响因素分析,从而为开展高精密装备研究和制造提供重要理论基础。本文以深沟球轴承—转轴系统为对象,完成了考虑轴承元件误差的拟静力学模型的建立,在此基础上,完成了轴系旋转精度分析模型建立、数值计算、影响因素分析和软件设计。(1)以深沟球轴承为研究对象,简要阐述了球轴承的结构特点以及轴承分析中的基本理论,主要包含Hertz点接触理论和滚道控制理论。同时,简要分析了零件误差状况,采用数学函数描述了轴承元件误差,主要有内、外圈滚道圆度误差和滚球直径误差。运用轴承分析基本理论,引入轴承元件误差,建立了球轴承五自由度拟静力学模型,并采用Romax软件以及Harris模型分析标准6312轴承,对比本文模型分析结果,三种模型分析结果相近,从而验证了本文模型的正确性。(2)以深沟球轴承五自由度拟静力学模型为基础,建立二轴承—柔性轴系统旋转精度分析模型,数值计算得到两端轴承载荷分配情况以及内部载荷分布。采用有限元分析方法,将轴承刚度矩阵引入到系统整体刚度矩阵,进行矩阵分析和计算,得到转轴上任意点的旋转精度指标值。采用Romax软件分析相同结构参数的轴系,并对比本文模型分析的结果,两种模型分析结果相近,从而验证了本文模型的准确性。(3)利用所建立的轴系旋转精度分析模型,分别从轴承元件误差、轴系结构参数及轴承参数、工况条件三大方面分析旋转精度影响的规律。结果表明:单一误差滚球的位置不改变轴系旋转精度,滚球误差越大,轴系精度越差;多滚球直径误差合理排布有利于提高轴系旋转精度。轴系精度值随着内、外圈滚道误差阶次增加而呈现周期性变化,滚球数目与变化周期存在映射关系,滚球数目和滚道误差阶次存在一定关系有利于提高轴系精度。结构参数对轴系旋转精度的影响量较零件误差对其的影响要小。工况条件对轴系旋转精度的影响较大,对于特定轴系,选择合适的径向载荷、轴向载荷以及载荷位置和转速能够提高轴系的旋转精度。(4)运用Matlab GUI开发了“球轴承及其轴系分析软件”,经测试运行良好。