滾動(dòng)軸承故障激勵(lì)下振動(dòng)響應(yīng)分析.pdf

1、滾動(dòng)軸承是主軸系統(tǒng)最重要的部件之一,為了更好地檢測(cè)軸承運(yùn)行狀態(tài),有必要對(duì)故障引起的軸承振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行分析,得到的結(jié)果可以用來(lái)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或支持智能診斷算法,為研制更精確的軸承故障診斷方法提供依據(jù)。軸承局部故障產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)在傳播時(shí)易衰減并淹沒(méi)在噪音中,為了提信噪比,各種軸承診斷技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,如智能軸承技術(shù)等。為此,本文在滾動(dòng)軸承振動(dòng)研究的基礎(chǔ)上,在理論上對(duì)球軸承振動(dòng)模型的建立、故障激勵(lì)下軸承振動(dòng)響應(yīng)以及故障振動(dòng)信號(hào)分析進(jìn)行了研究,還具體分

2、析軸承外圈不同位置的振動(dòng)響應(yīng)情況。
　　首先,從赫茲接觸和潤(rùn)滑理論出發(fā),計(jì)算接觸副的接觸剛度、油膜剛度和潤(rùn)滑產(chǎn)生的阻尼,通過(guò)編寫 MATLAB程序計(jì)算它們的大小,并分析結(jié)構(gòu)參數(shù)、幾何參數(shù)、工況條件對(duì)它們的影響,最后,把鋼球與內(nèi)外滾道的接觸副等效為彈簧和阻尼器,構(gòu)建兩種軸承振動(dòng)模型:內(nèi)圈固定外圈自由振動(dòng)的簡(jiǎn)單軸承振動(dòng)模型和考慮軸承座和軸頸影響的完備軸承振動(dòng)模型。
　　利用 ABAQUS有限元軟件建立了角接觸軸承的三維有限元分析

3、模型。然后利用軸承模型進(jìn)行模態(tài)分析,得到軸承各種工作載荷下各階振型和固有頻率。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了諧響應(yīng)分析,分析軸承外圈不同位置處的幅頻特性;安裝在軸承外圈的傳感器測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)與在軸承座上測(cè)得的是不同的,因此在考慮軸承座變形的基礎(chǔ)上,分析了軸承偏心和偏斜對(duì)振動(dòng)的影響。還在理論上和利用有限元方法分別分析了高頻振動(dòng)波在軸承中的傳播和衰減情況。
　　最后,分析在內(nèi)外圈單個(gè)局部故障一次沖擊下軸承外圈不同點(diǎn)的高頻振動(dòng)響應(yīng)情況,主要分析響應(yīng)峰