本文關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承外圈故障機(jī)理建模及雙沖擊特征提取方法的研究

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【摘要】：滾動(dòng)軸承在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中被廣泛應(yīng)用,主要用于支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中發(fā)生故障的比例較高。滾動(dòng)軸承中滾動(dòng)體通過滾道缺陷時(shí),滾動(dòng)體會(huì)在滾道缺陷進(jìn)入邊緣以及退出邊緣與滾道之間碰撞接觸產(chǎn)生沖擊脈沖,其產(chǎn)生的沖擊脈沖振幅和波形與滾道缺陷的尺寸大小直接相關(guān),而且根據(jù)滾動(dòng)體與滾道缺陷邊緣接觸碰撞產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)會(huì)出現(xiàn)雙沖擊的現(xiàn)象,通過雙沖擊振動(dòng)信號(hào)的測量分析可以對(duì)故障滾動(dòng)軸承的滾道缺陷程度進(jìn)行判別,可以有利于實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承剩余壽命的估計(jì)。為了提高故障滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)雙沖擊特征提取與分析的準(zhǔn)確性,需要首先對(duì)故障滾動(dòng)軸承的雙沖擊振動(dòng)進(jìn)行發(fā)生機(jī)理的分析,構(gòu)建故障滾動(dòng)軸承的雙沖擊動(dòng)力學(xué)模型,為雙沖擊特征提取提供理論模型的有力支撐。本文以滾動(dòng)軸承為研究對(duì)象,以深溝球軸承為例,對(duì)外圈滾道存在單一剝落缺陷時(shí),滾動(dòng)體在通過滾道缺陷時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,對(duì)滾動(dòng)體與滾道接觸間的位移變化以及接觸力的變化進(jìn)行了分析,在正常滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)之上,提出了能很好地體現(xiàn)故障滾動(dòng)軸承雙沖擊現(xiàn)象的故障動(dòng)力學(xué)模型。通過求解該動(dòng)力學(xué)模型的微分方程,計(jì)算結(jié)果中的雙沖擊特征與理論分析結(jié)果相吻合。在滾動(dòng)軸承雙沖擊特征提取方面,本研究對(duì)滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)增強(qiáng)及降噪方法進(jìn)行了一定的研究。在Fast Kurtogram算法的基礎(chǔ)之上,提出了基于子頻帶平均的Fast Kurtogram算法,該方法可以有效降低滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)中高幅值脈沖對(duì)信號(hào)特征提取的影響。此外,本課題研究提出了基于倒頻譜編輯的滾動(dòng)軸承故障特征分離的方法,適應(yīng)于齒輪箱系統(tǒng)中滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的提取,該方法能提高倒頻譜編輯的準(zhǔn)確性并能實(shí)現(xiàn)倒頻譜編輯的自動(dòng)化。配合以深溝球軸承外圈滾道單一局部剝落缺陷故障為例進(jìn)行了故障的模擬試驗(yàn),通過對(duì)振動(dòng)信號(hào)的分析,提取到了故障滾動(dòng)軸承的雙沖擊特征,對(duì)不同故障缺陷尺寸的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,其試驗(yàn)結(jié)果與故障滾動(dòng)軸承的動(dòng)力學(xué)微分方程的理論計(jì)算結(jié)果相吻合,驗(yàn)證了滾動(dòng)軸承雙沖擊故障機(jī)理建模的正確性。
【關(guān)鍵詞】：滾動(dòng)軸承 滾道缺陷 雙沖擊 故障機(jī)理建模
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH165.3;TH133.33

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本文編號(hào)：564061