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文檔簡介
1、隨著人們對噪聲的日益關(guān)注,與噪聲直接有關(guān)的振動已上升為球軸承的第一重要質(zhì)量指標(biāo),軸承制造廠商也將振動列為必測參數(shù),并且振動是軸承的結(jié)構(gòu)、加工質(zhì)量、清潔度、潤滑狀況以及裝配質(zhì)量等多種因素的綜合反映。為此,本文從理論及實踐上對球軸承(主要是深溝球軸承和角接觸球軸承)振動模型的建立、振動信號分析及制造缺陷的診斷進(jìn)行了研究。
首先,在討論球軸承的潤滑特性以及Hertz接觸特性的基礎(chǔ)上,利用牛頓力學(xué)第二定律建立了在聯(lián)合載荷作用下球軸
2、承5自由度的非線性振動模型,在建立模型的同時還考慮了波紋度、潤滑等因素的影響。在已建的振動模型的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了球軸承的剛度表達(dá)式。考慮工業(yè)現(xiàn)場測振的實際情況,本文繼而建立了球軸承3自由度非線性模型,采用數(shù)值的方法得到了球軸承徑向(y方向)振動速度信號的數(shù)值解,并通過了實驗結(jié)果的驗證。據(jù)此模型,從理論上探討了波紋度、缺球、鋼球直徑變動量等典型分布式缺陷對球軸承振動的影響,并與實際測得軸承振動信號進(jìn)行了比較。
為方便分析球軸
3、承振動的非線性特性,定量地考察各因素對軸承振動系統(tǒng)參數(shù)、特別是對固有振動基頻的影響,本文將球軸承振動模型簡化為2自由度的非線性振動模型,采用泰勒公式對方程含分?jǐn)?shù)指數(shù)的項分別進(jìn)行了二階、三階展開,將球軸承振動方程化為只含整數(shù)指數(shù)的非線性微分方程組。進(jìn)而采用攝動法求解非線性微分方程組,得到了球軸承振動的近似解的表達(dá)式及基頻的表達(dá)式。據(jù)此,從理論上分析了球軸承振動的非線性特性,并用實際的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗證。分別采用線性模型和非線性模型,對球軸
4、承振動的基頻進(jìn)行了計算,并詳細(xì)的討論了各種因素對球軸承振動基頻的影響。
為對球軸承的振動信號進(jìn)行有效的分析,本文采用經(jīng)驗?zāi)J椒纸鈱η蜉S承實際振動信號進(jìn)行分析。在介紹經(jīng)驗?zāi)J椒纸獾囊话氵^程的基礎(chǔ)上,提出了局部均值算子概念,由此概念推導(dǎo)出了經(jīng)驗?zāi)J椒纸獾囊话惚磉_(dá)式。對經(jīng)驗?zāi)J椒纸鈶?yīng)用過程中遇到的過分解問題進(jìn)行了研究,并將經(jīng)驗?zāi)J椒纸馀c離散小波分解進(jìn)行了詳細(xì)的比較。根據(jù)球軸承振動信號的特點,在振動信號分析中選擇了合適的終止條件及
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