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考虑内、外圈复合故障的角接触球轴承振动特性研究
1
作者 雷春丽 薛伟 +3 位作者 樊高峰 王毅 王锋 李建华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期275-283,共9页
为描述考虑内、外圈复合故障角接触球轴承的振动特性,建立了角接触球轴承内、外圈复合故障时变位移激励模型;基于非线性Hertz接触理论,建立了角接触球轴承时变刚度模型;提出了考虑内、外圈复合故障的角接触球轴承动力学计算方法,研究了... 为描述考虑内、外圈复合故障角接触球轴承的振动特性,建立了角接触球轴承内、外圈复合故障时变位移激励模型;基于非线性Hertz接触理论,建立了角接触球轴承时变刚度模型;提出了考虑内、外圈复合故障的角接触球轴承动力学计算方法,研究了不同参数和工况条件下复合故障轴承的振动响应规律。研究结果表明:随着故障尺寸和轴承载荷的增大,复合故障轴承的振动特征频率不变,但其幅值增大;随着轴承转速的增大,复合故障轴承的振动特征频率及其幅值均增大;故障位置的变化将对复合故障轴承的振动特征产生很大影响,故障处越接近承载区,轴承的负载越大,振动特征越明显。 展开更多
关键词 角接触球轴承 复合故障 时变位移激励 振动特性
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滚动轴承局部故障动力学建模与振动分析 被引量：1
2
作者 刘静宇 尚志武 高茂生 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第3期74-77,81,共5页
针对传统轴承动力学模型采用单一的固定位移激励或半正弦函数位移激励,提出了一种与滚动体实时位置相关且考虑故障底部的非规则形貌的时变位移激励函数来对滚动轴承外圈故障进行描述。建立了滚动轴承外圈局部故障四自由度动力学模型,并... 针对传统轴承动力学模型采用单一的固定位移激励或半正弦函数位移激励,提出了一种与滚动体实时位置相关且考虑故障底部的非规则形貌的时变位移激励函数来对滚动轴承外圈故障进行描述。建立了滚动轴承外圈局部故障四自由度动力学模型,并对所建立的模型进行了仿真计算,仿真结果显示外圈故障频率在包络谱中清晰可辨,并与实验结果相吻合,验证了模型的准确性。基于此模型分析了故障宽度对故障特征指标的影响,随着故障宽度的增加,峰值和均方根均呈现增大的趋势,峭度指标呈现出无规律的波动趋势,波形因子几乎无变化。 展开更多
关键词 动力学建模 时变位移激励 故障频率 振动分析
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基于非理想Hertz线接触特性的圆柱滚子轴承局部故障动力学建模 被引量：32
3
作者 刘静 邵毅敏 +1 位作者 秦晓猛 周俭基 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期91-97,共7页
传统方法对圆柱滚子轴承局部故障动力学的分析都是基于Hertz线接触理论,然而当轴承的滚子为凸度形状时,滚子素线不为直线,滚子与滚道之间的接触问题已经超出Hertz线接触理论的范畴。针对这个问题,以滚道表面存在局部故障的圆柱滚子轴承... 传统方法对圆柱滚子轴承局部故障动力学的分析都是基于Hertz线接触理论,然而当轴承的滚子为凸度形状时,滚子素线不为直线,滚子与滚道之间的接触问题已经超出Hertz线接触理论的范畴。针对这个问题,以滚道表面存在局部故障的圆柱滚子轴承为研究对象,提出考虑滚动体与内外圈滚道之间非理想Hertz线接触特性和时变位移激励的圆柱滚子轴承局部故障动力学模型,研究位移激励形式和局部故障尺寸对圆柱滚子轴承振动特性的影响规律。研究表明,该模型能克服传统的线接触经验公式无法考虑滚子与滚道曲率的缺点,能更加准确反映圆柱滚子轴承滚道表面局部故障与滚动体接触的实际情况,为滚动轴承早期局部故障动力学分析和诊断工作提供新的计算方法和一些有价值的结论。 展开更多
关键词 圆柱滚子轴承 故障模型 非理想Hertz线接触 时变位移激励 动力学
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中介轴承外圈故障动力学建模及仿真分析 被引量：10
4
作者 田晶 王志 +2 位作者 张凤玲 艾延廷 周海仑 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期660-666,共7页
为了研究航空发动机中介轴承故障特征,基于Hertz非线性接触理论,建立了一种考虑时变位移激励的4自由度中介轴承外圈故障动力学模型。采用双转子试验台对中介轴承外圈故障进行实验模拟,实验结果和动力学模型数值求解结果一致,验证了所建... 为了研究航空发动机中介轴承故障特征,基于Hertz非线性接触理论,建立了一种考虑时变位移激励的4自由度中介轴承外圈故障动力学模型。采用双转子试验台对中介轴承外圈故障进行实验模拟,实验结果和动力学模型数值求解结果一致,验证了所建立模型的准确性。采用动力学模型仿真分析了中介轴承外圈存在缺陷情况的振动响应。研究了中介轴承振动方根幅值、波形因子、脉冲因子、峰值因子和峭度因子随缺陷大小、径向载荷的变化规律。结果表明:随着缺陷尺寸或径向载荷增大,中介轴承振动方根幅值呈增大趋势。脉冲因子、峰值因子和峭度因子等无量纲参数随着缺陷尺寸增加,先增大后减小。随着径向载荷增加,以上三个无量纲参数呈增大趋势。同时,证明方根幅值、脉冲因子、峰值因子和峭度因子等特征参数对中介轴承外圈故障敏感。 展开更多
关键词 中介轴承 时变位移激励 外圈故障 动力学建模 径向载荷
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深沟球轴承复合故障动力学特征 被引量：14
5
作者 王凯 剡昌锋 +2 位作者 王风涛 常斌全 吴黎晓 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期133-140,共8页
为提高状态监测水平,诊断和识别轴承的早期故障,降低因轴承故障导致的损失,针对径向载荷作用下复合故障激励的滚动轴承振动机理的复杂性问题,基于Hertz接触理论,考虑复合故障、轴和轴承座与轴承之间的耦合激励、时变位移激励和滚动体滑... 为提高状态监测水平,诊断和识别轴承的早期故障,降低因轴承故障导致的损失,针对径向载荷作用下复合故障激励的滚动轴承振动机理的复杂性问题,基于Hertz接触理论,考虑复合故障、轴和轴承座与轴承之间的耦合激励、时变位移激励和滚动体滑动等因素,提出了4自由度复合故障深沟球轴承动力学模型.模型描述了滚动体在滚道表面上的接触和运动,探究了轴承表面复合故障激励机理,分析了3种工况条件下滚动轴承复合故障对系统动力学振动响应的影响,为轴承状态监测和诊断提供了理论依据.实验和模拟研究结果表明,复合故障的振动响应是由内、外圈单故障的振动响应耦合作用的结果,在频谱图中可以明显地分辨出内、外圈故障特征频率及倍频成分,与单故障相比较,其对应的幅值增大.缺陷尺寸增大、转速增高和载荷增强均会使复合故障轴承的振动幅值增大,影响其运行状态,进而加速轴承的失效,降低轴承的使用寿命. 展开更多
关键词 复合故障 动力学模型 深沟球轴承 时变位移激励 滑动
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中介轴承复合故障动力学建模与振动特征分析 被引量：4
6
作者 田晶 艾辛平 +2 位作者 刘丽丽 张凤玲 王志 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第22期144-151,共8页
准确获取中介轴承多点复合故障振动特征,对提高其故障诊断准确性具有重要意义。该研究基于非线性Hertz接触理论,采用时变位移激励函数描述滚子的多点局部缺陷,建立了中介轴承多点复合故障的4自由度动力学模型,分析了内圈多点故障、外圈... 准确获取中介轴承多点复合故障振动特征,对提高其故障诊断准确性具有重要意义。该研究基于非线性Hertz接触理论,采用时变位移激励函数描述滚子的多点局部缺陷,建立了中介轴承多点复合故障的4自由度动力学模型,分析了内圈多点故障、外圈多点故障和内外圈复合故障的动力学特性。搭建了中介轴承故障模拟试验台,开展中介轴承内圈多点故障、外圈多点故障与内外圈复合故障模拟试验,并采集振动信号,对所建立的动力学模型进行验证。研究表明,基于该研究建立的多点复合故障动力学模型计算的故障特征频率值与试验值的误差小于1%,仿真模拟的时域波形和包络谱中的故障成分分布规律与试验结果一致,证明所建内、外圈多点故障及内外圈复合故障动力学模型准确有效。 展开更多
关键词 中介轴承 时变位移激励 复合故障 动力学模型 特征参数
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中介轴承多点故障动力学建模和仿真分析 被引量：7
7
作者 田晶 刘丽丽 +2 位作者 张凤玲 王志 艾延廷 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期299-308,共10页
针对中介轴承故障理论尚不完善这个缺点,特别是中介轴承多点故障机理认识不清,基于非线性Hertz接触理论,采用时变位移激励函数对中介轴承内、外圈同时存在的故障进行描述,建立中介轴承多点故障4自由度动力学模型。搭建中介轴承故障实验... 针对中介轴承故障理论尚不完善这个缺点,特别是中介轴承多点故障机理认识不清,基于非线性Hertz接触理论,采用时变位移激励函数对中介轴承内、外圈同时存在的故障进行描述,建立中介轴承多点故障4自由度动力学模型。搭建中介轴承故障实验台,对中介轴承多点故障进行试验模拟,通过对比试验数据与动力学数值仿真结果发现,故障特征频率仿真结果与实验结果误差小于1%,验证动力学模型的有效性。基于此模型分析了缺陷宽度、径向载荷和转速比对典型故障特征参数的影响。研究表明:随着缺陷宽度、径向载荷和转速比的增大,峰值和均方根值均呈现增大趋势,而峭度因子变化规律较为复杂。轴承存在故障时,峭度因子始终大于3,波形因子则对故障不敏感。 展开更多
关键词 中介轴承 时变位移激励 多点故障 动力学模型 特征参数
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