滾動(dòng)軸承振動(dòng)與噪聲機(jī)理研究
本文關(guān)鍵詞:滾動(dòng)軸承振動(dòng)與噪聲機(jī)理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:軸承是應(yīng)用最為廣泛的機(jī)械零部件之一,尤其是滾動(dòng)軸承,品系最多,應(yīng)用最為廣泛。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展以及人們對(duì)環(huán)境要求的不斷提高,人們對(duì)工作主機(jī)在振動(dòng)與噪聲方面提出了更高的要求。滾動(dòng)軸承的振動(dòng)與噪聲指標(biāo)逐漸成為滾動(dòng)軸承最重要的性能指標(biāo)的組成部分。 研究滾動(dòng)軸承的振動(dòng)與噪聲機(jī)理,為軸承振動(dòng)噪聲的測(cè)控技術(shù)和減振降噪技術(shù)做理論鋪墊成為軸承研究工作的重點(diǎn)。本文試圖通過系統(tǒng)的理論研究探討有關(guān)滾動(dòng)軸承振動(dòng)與噪聲的各個(gè)影響因素,分析滾動(dòng)軸承振動(dòng)與噪聲的內(nèi)在聯(lián)系與機(jī)理。首先,利用數(shù)學(xué)工具建立了統(tǒng)一坐標(biāo)系下滾動(dòng)軸承的幾何建模,統(tǒng)一了滾動(dòng)軸承各個(gè)部件的幾何形狀模型(靜態(tài)模型)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律模型(動(dòng)態(tài)模型)。為后續(xù)的振動(dòng)噪聲研究工作打下論證和推廣的基礎(chǔ)。在幾何建模過程中,采用了極坐標(biāo)或圓柱坐標(biāo)直觀建模的方法,再利用坐標(biāo)變換理論對(duì)極坐標(biāo)或圓柱坐標(biāo)系下的幾何模型進(jìn)行變換,將滾動(dòng)軸承各個(gè)零部件在統(tǒng)一的坐標(biāo)系中進(jìn)行了數(shù)字化,引入軸承各部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律后得到一個(gè)有限參數(shù)的滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)幾何模型。在軸承幾何模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)接觸力學(xué)和彈流動(dòng)力潤(rùn)滑理論,對(duì)軸承工作面上的點(diǎn)進(jìn)行了受力分析,并對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行了局部靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。在對(duì)軸承的接觸力學(xué)和彈流動(dòng)力潤(rùn)滑理論分析中,借鑒目前滾動(dòng)軸承相關(guān)領(lǐng)域研究的最新成果,對(duì)滾動(dòng)軸承工作面的受力及潤(rùn)滑狀況進(jìn)行分析。在對(duì)滾動(dòng)軸承建模及接觸研究的基礎(chǔ)上,對(duì)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)情況進(jìn)行了探索和分析。綜合探討了以往對(duì)滾動(dòng)軸承振動(dòng)的各種分類思想和分類方法,進(jìn)而提出了更為合理的分類方法,即綜合考慮振動(dòng)發(fā)生的部位和振動(dòng)性質(zhì),進(jìn)而結(jié)合研究目有針對(duì)性的分類方法。同時(shí),結(jié)合滾動(dòng)軸承新的分類方法,針對(duì)具體型號(hào)的滾動(dòng)軸承對(duì)軸承關(guān)鍵部位的振動(dòng)進(jìn)行了建模求解。本文還對(duì)滾動(dòng)軸承的噪聲機(jī)理進(jìn)行了研究,探討了典型聲源結(jié)構(gòu),用典型聲源結(jié)構(gòu)累加的方式得出一個(gè)滾動(dòng)軸承主要振動(dòng)對(duì)應(yīng)的噪聲累加模型。研究表明,由于滾動(dòng)軸承的振動(dòng)情況極其復(fù)雜,導(dǎo)致即使是在極其簡(jiǎn)單的建模思想的指導(dǎo)下,建模的實(shí)施過程也極其復(fù)雜。在不失代表性的前提下,對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行噪聲建模并針對(duì)具體型號(hào)的軸承產(chǎn)品進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性建模分析。最后,從滾動(dòng)軸承系統(tǒng)的外部以事實(shí)觀測(cè)結(jié)果為依據(jù),探討如灰色理論等方法的在滾動(dòng)軸承振動(dòng)噪聲研究中的應(yīng)用并嘗試多種方法的融合。以具體的滾動(dòng)軸承外圈徑向振動(dòng)與軸承噪聲關(guān)系的實(shí)例來探討了灰色方法、自助法在滾動(dòng)軸承振動(dòng)噪聲相關(guān)性研究中的有效性和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 本文試圖對(duì)滾動(dòng)軸承振動(dòng)噪聲機(jī)理的研究加以系統(tǒng)的總結(jié)和深化,在前人研究的基礎(chǔ)上升華已有方法的應(yīng)用并且開拓新的理論和方法。為突破滾動(dòng)軸承低振動(dòng)低噪聲技術(shù)瓶頸奠定夯實(shí)的理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:滾動(dòng)軸承 振動(dòng) 噪聲 乏信息
【學(xué)位授予單位】:太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH133.33;TB533.1
【目錄】:
- 中文摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 前言11-13
- 1.2 滾動(dòng)軸承振動(dòng)噪聲技術(shù)研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)13-16
- 1.2.1 滾動(dòng)軸承振動(dòng)噪聲研究的歷史概述13-15
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)15-16
- 1.3 研究要點(diǎn)16-19
- 第二章 圓柱滾子軸承的幾何模型19-27
- 2.1 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)19-21
- 2.2 短圓柱滾子軸承的幾何模型21-25
- 2.3 本章小結(jié)25-27
- 第三章 圓柱滾子軸承的接觸研究27-35
- 3.1 赫茲(Hertz)彈性接觸理論在滾子軸承接觸中的應(yīng)用27-30
- 3.1.1 赫茲線接觸問題與假設(shè)27
- 3.1.2 線接觸副的接觸應(yīng)力及分布27-30
- 3.2 線接觸彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論的應(yīng)用30-33
- 3.2.1 線接觸彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論30
- 3.2.2 線接觸彈流理論在滾子軸承接觸油膜計(jì)算中的應(yīng)用30-33
- 3.3 本章小結(jié)33-35
- 第四章 圓柱滾子軸承的振動(dòng)模型35-49
- 4.1 滾動(dòng)軸承振動(dòng)分類35-37
- 4.1.1 從軸承結(jié)構(gòu)的角度分類35
- 4.1.2 從振動(dòng)的性質(zhì)分類35-36
- 4.1.3 從振動(dòng)的成因分類36-37
- 4.1.4 本文對(duì)滾動(dòng)軸承振動(dòng)分類的原則37
- 4.2 影響滾動(dòng)軸承振動(dòng)的因素37-39
- 4.3 滾動(dòng)軸承外部載荷簡(jiǎn)介39-41
- 4.3.1 滾動(dòng)軸承的支承載荷39-40
- 4.3.2 圓柱滾子軸承的徑向游隙40-41
- 4.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析41-42
- 4.5 圓柱滾子軸承接觸面載荷及變剛度振動(dòng)的剛度計(jì)算42-44
- 4.6 滾動(dòng)軸承振動(dòng)模型44-45
- 4.6.1 滾動(dòng)軸承振動(dòng)模型假設(shè)條件44
- 4.6.2 振動(dòng)頻率44-45
- 4.6.3 振動(dòng)方程45
- 4.7 滾子軸承接觸和振動(dòng)模型求解實(shí)例45-47
- 4.8 本章小結(jié)47-49
- 第五章 圓柱滾子軸承的噪聲模型49-65
- 5.1 噪聲的分類49-51
- 5.2 聲音的描述及特性51-55
- 5.2.1 聲壓51-52
- 5.2.2 聲場(chǎng)的能量關(guān)系52-53
- 5.2.3 聲功率與聲強(qiáng)53
- 5.2.4 聲學(xué)量的級(jí)與分貝單位53-54
- 5.2.5 響度級(jí)與等響曲線54-55
- 5.3 典型的聲源結(jié)構(gòu)及其在滾動(dòng)軸承噪聲研究中的應(yīng)用55-59
- 5.3.1 脈動(dòng)球聲源與點(diǎn)聲源55-57
- 5.3.2 偶極聲源57-58
- 5.3.3 活塞式聲源58-59
- 5.4 軸承滾子變?nèi)嵝哉駝?dòng)引起的聲壓計(jì)算59-62
- 5.5 軸承噪聲聲壓級(jí)的計(jì)算62-63
- 5.6 本章小結(jié)63-65
- 第六章 乏信息理論的應(yīng)用65-81
- 6.1 經(jīng)典統(tǒng)計(jì)方法65-66
- 6.2 新方法的應(yīng)用66-67
- 6.3 灰色方法在軸承振動(dòng)噪聲研究中的應(yīng)用67-75
- 6.3.1 灰色系統(tǒng)理論的相關(guān)概念67-69
- 6.3.2 灰色關(guān)聯(lián)度在軸承振動(dòng)噪聲相關(guān)性分析中的應(yīng)用69-75
- 6.4 自助方法在軸承振動(dòng)噪聲研究中的應(yīng)用75-78
- 6.5 多種方法的交叉融合及效果78-79
- 6.6 本章小結(jié)79-81
- 第七章 總結(jié)與展望81-83
- 參考文獻(xiàn)83-87
- 致謝87-89
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文89-90
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:滾動(dòng)軸承振動(dòng)與噪聲機(jī)理研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):289693
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