本文關(guān)鍵詞：滾動軸承局部故障數(shù)學模型的建立與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《第十屆全國振動理論及應(yīng)用學術(shù)會議論文集（2011）上冊》2011年

高速滾動軸承力學特性建模與損傷機理分析

曹宏瑞  何正嘉  

【摘要】：滾動軸承廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子、高速數(shù)控機床主軸、高速列車輪對等高速旋轉(zhuǎn)機械系統(tǒng)中,其力學特性和運行狀態(tài)對整個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的精度、可靠性及壽命等具有重要的影響。當轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)在高速旋轉(zhuǎn)時,所產(chǎn)生的離心慣性力和陀螺力矩,使軸承負荷增加,高速旋轉(zhuǎn)的軸承內(nèi)圈還將發(fā)生徑向離心膨脹變形;另外,隨著運行時間的增長,工作溫度將升高,轉(zhuǎn)子、軸承等部件會發(fā)生熱變形。在離心慣性力和工作溫升的綜合作用下,軸承結(jié)構(gòu)元件的幾何位置關(guān)系會發(fā)生改變,從而改變軸承的剛度、應(yīng)力、應(yīng)變等動態(tài)特性。本文考慮了旋轉(zhuǎn)內(nèi)圈離心膨脹和熱膨脹變形對軸承內(nèi)部幾何位移的影響,對Jones提出的軸承模型進行改進,建立了一種高速滾動軸承力學模型,可以預測滾動體與內(nèi)圈、外圈之間的接觸角、接觸變形以及接觸載荷等參數(shù),并計算軸承剛度。在該軸承力學模型的基礎(chǔ)上,研究了靜載荷、動態(tài)載荷及高轉(zhuǎn)速等工況下滾動軸承內(nèi)部接觸載荷、接觸位置的變化規(guī)律,并基于材料疲勞失效理論對軸承的損傷機理和早期損傷部位進行了分析,為高速滾動軸承的損傷識別和故障診斷提供理論依據(jù)。

【作者單位】：
【基金】：國家自然科學基金重點項目(No.51035007) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)(No.2009CB724405) 湖南省機械設(shè)備健康維護重點實驗室開放基金資助項目
【分類號】：TH133.33
【正文快照】：

1引言滾動軸承廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子、高速數(shù)控機床主軸、高速列車輪對等高速旋轉(zhuǎn)機械系統(tǒng)中，其力學特性和運行狀態(tài)對整個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的精度、可靠性及壽命等具有重要的影響。在高速、高加速度等非常規(guī)工況下，離心力、陀螺力矩、摩擦、熱變形、外部載荷激勵等因素顯著地影

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