| 题名 | 深沟球轴承单、多点故障动力学复合模型与振动特性分析 |
| 作者 | 王凯 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 剡昌锋 |
| 关键词 | 深沟球轴承 动力学建模 复合故障 时变位移激励 滑动 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 滚动轴承是各类旋转机械中极其重要的起传递运动和承受负载作用的基础元件,其工作性能会影响整机的运行效率,甚至造成灾难性的损失。轴承内部复合故障、滚动体滑动、轴和轴承座与轴承之间的耦合激励、时变位移激励等因素的影响,以及滚动轴承在实际运行中经常处于变速和变载等条件下,直接影响了对轴承振动激励机理和响应特征的认知水平;初期局部缺陷故障的形态和长度等形貌特性与轴承振动冲击响应之间的关联分析并不透彻,这在某种程度上影响了机械系统早期故障判断的可靠性。因此,为了更加准确地监测轴承的健康状态,降低因轴承突发故障而导致的损失和伤亡,开展滚动轴承动力学行为实验和理论研究,具有重大的现实意义。本文以深沟球轴承为例,模拟了滚动体的接触和运动。基于Hertz接触理论,对深沟球轴承开展了动力学行为研究,探究了轴承各组件间的非线性接触机理,分析了轴承表面单、多点缺陷所诱发的激励。论文主要开展了以下研究工作:(1)考虑滚动体经过轴承故障区域时接触和运动的复杂性,对轴和轴承座与深沟球轴承之间的接触进行了模型简化,对滚动体经过轴承故障区域进行了全过程分析,用时变位移和时变刚度来描述滚动体的运动状态,建立了时变位移激励、时变刚度激励和局部缺陷尺寸的数学关系,探究了缺陷诱发的位移激励和力激励的耦合关系。(2)构建了4自由度深沟球轴承单、多点故障动力学复合模型,验证了所建动力学模型的可靠性。分析了基于复合故障、轴和轴承座与轴承之间的激励、时变位移激励、时变刚度激励和滚动体滑动等诱发的轴承振动动力学特性。(3)分析了轴承内圈有单故障、外圈有单故障和轴承内、外圈同时有单故障即多点故障之间振动响应的关系。研究发现:多点故障的振动特性是由内、外圈单故障的振动响应耦合作用的结果。(4)探究了轴承表面局部缺陷的激励机理,揭示了在一定范围内缺陷尺寸、转速和载荷对深沟球轴承振动特性的影响规律。研究结果表明: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。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 74 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94824]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王凯. 深沟球轴承单、多点故障动力学复合模型与振动特性分析[D]. 2019. |
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