考虑内圈挡边表面波纹度的圆锥滚子轴承振动特征研究

表面波纹度是圆锥滚子轴承滚道表面的主要形状误差之一。针对圆锥滚子轴承内圈挡边表面波纹度诱发的时变激励机理和动力学建模的问题,考虑流体动力润滑油膜与轴承轴向和径向变形耦合激励作用的影响,提出考虑时变激励的圆锥滚子轴承挡边表面波纹度动力学模型,并通过试验结果验证模型的有效性;研究内圈挡边表面波纹度时变激励下的圆锥滚子轴承的振动响应特征;分析内圈挡边表面波纹度幅值和阶次对圆锥滚子轴承振动响应特征的影响规律,解决圆锥滚子内圈挡边波纹诱发的时变激励及其动力学建模问题,为获得准确的含内圈挡边表面波纹度的圆锥滚子轴承的动力学响应特征提供新的手段和方法。结果显示,轴承的振动水平随着内圈挡边表面波纹度幅值的增大逐渐加剧;内圈挡边表面波纹度会改变轴承振动加速度响应频谱的峰值频率;当内圈挡边表面波纹度的阶次为滚动体数目的整数倍时,圆锥滚子轴承振动值将出现峰值。因此,控制内圈挡边表面波纹度的幅值与阶次将有利于抑制圆锥滚子轴承的振动水平。     

外圈波纹度对圆柱滚子轴承动态特性影响的研究

引入外圈波纹度,分析滚子与滚道之间的相互作用关系,获得滚子与套圈之间作用力和力矩,并以牛顿-欧拉方程为基础,建立圆柱滚子轴承系统动力学模型,并采用变步长龙格-库塔进行数值求解,分析了外圈波纹度对轴承动态特性的影响。结果表明,外圈波纹度波数与滚子个数相等或成倍数时轴承系统会产生强烈振动,保持架旋转频率处的振动幅值随波数增加而增大,且随着波纹度最大幅值的增大,轴承系统产生剧烈振动,振动幅值也随之增大,这为轴承设计和噪声分析提供了理论依据。     

考虑轴箱轴承表面波纹度的高速车辆振动特性分析

采用SIMPACK动力学软件,建立一高速车辆出现轴箱轴承表面波纹度缺陷的动力学计算模型,将轴承假设为只有外圈和内圈两者之间的相互作用,轴承中的滚子直接等效成若干个力元,分别考虑轴承的内、外圈以及滚子表面波纹度对车辆振动特性的影响。仿真结果表明:当轴承出现波纹度缺陷时,轴箱振动加速度会增大,而构架的加速度变化不大;对于外圈表面波纹度,会在特定频率及其倍频处出现峰值,且当纹度波数等于或接近滚子数目相或其倍数关系时,轴箱会出现严重的振动;对于内圈表面波纹度,当波纹度数N_w≠iZ±1且N_w≠iZ±1(其中i为正整数)时,在所仿真的波数下可能会出现多种基频及其倍频成分,否则只会产生特定的基频及其倍频成分;对于滚子表面波纹度,当滚子波纹度数目为偶数时,只会出现特定的基频及其倍频成分,且在特征频率旁边存在着调制边带;随着滚子波纹度数目的变化,三种情况下的轴箱振动加速度幅值会在波纹度数目等于滚子数目处产生峰值点,且随着波纹度幅值的增加,三种情况下的轴箱的振动均变得越来越剧烈。     

波纹度波数对深沟球轴承振动特性的影响

建立了三自由度轴承动力学模型和波纹度模型,以6201深沟球轴承为研究对象,基于定步长四阶龙格-库塔法得到轴承振动频率和振动加速度,分别通过与文献和试验结果的对比,验证了模型的正确性。并分析了内外圈波纹度波数对轴承加速度峰峰值和有效值的影响,结果表明:轴承振动加速度响应的峰峰值和有效值随内外圈波纹度波数增大而增大,波纹度波数为球数整数倍时,峰峰值和有效值的变化曲线会出现局部峰值;内外圈波纹度波数为奇数时比偶数时轴承的振动响应更明显;轴承振动加速度响应的峰峰值和有效值随外圈波纹度波数变化略大于随内圈波纹度波数变化。     

圆锥滚子轴承滚道参数与振动的灰关联及优化分析

针对圆锥滚子轴承滚道参数对轴承振动的影响,以32210圆锥滚子轴承为研究对象,利用灰关联方法分析了轴承内外圈滚道的圆度、波纹度和表面粗糙度对轴承振动的影响程度,并采用定性融合方法对影响程度进行了融合分析,以此为基础采用响应曲面法建立回归分析模型获得滚道参数的最佳组合,优化结果表明,轴承振动的最小期望值可以减小到37 dB。     

中介轴承故障动力学建模与振动特征分析

中介轴承是航空发动机转子的关键支承部件之一,工作转速高,润滑条件差,易发生故障。基于动力学模型的故障机理研究可以为中介轴承故障诊断提供依据。以Gupta圆柱滚子轴承复杂动力学建模方法为基础,考虑外圈的运动建立了中介轴承动力学模型,通过试验对模型进行验证。在此基础上,分别考虑滚道表面形貌和轴承间隙的变化,建立中介轴承磨损故障动力学模型;针对中介轴承滚道表面剥落等局部损伤故障,考虑滚动体通过损伤区域时趋近量和接触载荷方向的改变,建立中介轴承局部损伤故障动力学模型。利用所建故障动力学模型对不同磨损状态下中介轴承外圈径向振动响应进行研究。研究表明,出现磨损后,振动响应频率中出现若干随机成分;对于局部损伤和磨损的复合故障,随着磨损加剧,振动幅值随之增大,随机成分所占比重增加,损伤的故障特征不明显。     

球轴承波纹度激振的机理研究

对轴承样品进行了振动测量和波纹度测量,利用样条函数拟合了波纹度曲线及其导数曲线,分析了曲线性质对轴承振动的影响,并根据所建立的球轴承振动模型进行了仿真计算。研究结论对了解轴承振动噪声机理,提高轴承质量有重要作用。     

降低滚子轴承振动值及噪声的措施

通过提高滚子等级、改进内外套圈超精方法、改进套圈加工工艺流程和提高轴承装配质量等方法改善轴承零件的圆度、波纹度和粗糙度，从而降低轴承振动值和噪声。     

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析

风力发电机齿轮箱是风力发电机组的核心机械部件,其中的高速轴轴承越来越多采用圆锥滚子轴承,但轴承在使用过程中有时会出现振动超标。分析表明,滚子的波纹度异常是引起振动超标的主要原因。     

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析北大核心

风力发电机齿轮箱是风力发电机组的核心机械部件,其中的高速轴轴承越来越多采用圆锥滚子轴承,但轴承在使用过程中有时会出现振动超标。分析表明,滚子的波纹度异常是引起振动超标的主要原因。     

圆柱滚子轴承保持架窗孔间隙的计算

建立了一种在重载荷复合受力情况下的圆柱滚子轴承动力学模型，通过对动力学方程的积分，可得到滚子轴承中滚子和保持架的运动规律，并由此给出了一种保持架窗孔间隙的计算方法。     

圆柱滚子轴承合套参数对轴承振动特性影响分析

基于滚动轴承动力学理论,建立了圆柱滚子轴承动力学微分方程组,采用预估-校正GSTIFF(Gear stiff)变步长积分算法对其进行求解,研究了当圆柱滚子轴承合套参数满足CN组条件下,轴承滚道直径和滚子直径对轴承振动特性的影响。结果表明:随着内滚道直径、滚子直径的增加,轴承振动值和各倍频的幅值均呈先增大后减小的趋势;随着外滚道直径的增加,轴承振动值和各倍频的幅值均呈增大趋势;滚子直径对轴承径向振动影响最大,外滚道直径次之,内滚道直径影响最小。     

降低圆锥滚子轴承振动噪声的探讨

通过对LM11949／10、NU211等轴承零件作单因素交叉试验和对国外同型号产品振动对比分析，找出了圆锥滚子轴承诸零件对轴承振动的影响规律，尤其是找出了滚子波纹度是影响轴承振动加速度和振动速度高频档的主要因素。通过两项企标实施和采取降振措施，收到了明显效果。附图2幅，表5个。     

基于ANSYS/LS-DYNA的铁路货车缺陷轴承振动特性研究

基于ANSYS/LS-DYNA显式动力学,研究轴承有点缺陷时对轴承振动特性的影响,建立了轴承主要元件如内、外圈及滚子的点缺陷模型并进行动力学仿真分析,通过提取正常轴承和有点缺陷轴承运行时内圈滚道节点Y方向的加速度曲线,进行轴承振动信号时域分析,得出主要元件有点缺陷时轴承的振动特征。研究表明峰值、均值、方差、峭度指标、峰值指标和裕度指标可以作为滚子点缺陷的判断指标;方差均值比可以作为内圈点缺陷的判断指标;均方根值、方根幅值、方差、峭度指标、脉冲指标、峰值指标和裕度指标可以作为外圈点缺陷的判断依据。     

鼠笼式弹性支承-圆柱滚子轴承-转子系统振动分析

考虑圆柱滚子轴承非线性接触力、保持架能量、鼠笼刚度、转子不平衡以及它们之间的力学耦合关系,基于拉格朗日方程建立鼠笼式弹性支承-圆柱滚子轴承-单转子系统动力学分析模型,结合龙格库塔数值积分方法,并对该模型动力学仿真分析,分析了不同转速区域鼠笼式弹性支承-滚动轴承-转子系统振动响应的分岔特性,结果表明:两支点的鼠笼式弹性支...     

减小轴承滚道磨削波纹度的实验研究

针对磨削加工中轴承滚道表面波纹度的控制要求,通过分析磨削加工中振动的类型和来源,结合机械系统动力学建模和频响函数分析,制订了南环境振动、空转实验、加工过程监测、模态实验以及加工质量检测所组成的面向波纹度控制的磨削振动测试方法。应用该测试方法至某高精度外圆磨床,根据实验数据提出工艺参数的优化措施,对比优化前后产品表面波纹度,验证了该测试方法的可行性。     

轴承滚道局部故障与其振动特性的影响研究

考虑到滚动轴承结构的复杂性,为了便于分析,现有故障分析模型引入了过多假设,并无法真实滚子与滚道故障区域之间的作用机理以及滚子的运动状态。为了弥补这一不足,针对圆柱滚子轴承支撑旋转机械系统,以Gupta模型为基础建立高效实用的故障轴承系统动力学模型。在该模型中,放弃以往模型中滚子匀速公转假设,考虑滚子与滚道之间的滑动作用,以及各部件的重力和离心力等因素的影响,并引入半正弦函数描述轴承内滚道和外滚道局部故障,最后采用变步长龙格-库塔方法进行求解,分析了滚道故障对轴承振动特性和滚子运动特性的影响规律,为圆柱滚子轴承故障诊断提供了理论依据。     

高速动车组轴箱轴承振动特性

列车运行过程中轮对和轴承将产生动态相互作用,并对轴箱和轴承振动及运用安全产生重要影响,但既有研究尚未考虑这种动态耦合作用。在车辆-轨道耦合动力学模型基础上,考虑轴承与列车耦合运动关系,建立6自由度滚子和6自由度保持架的双列圆锥滚子轴承模型,研究高速动车组轴箱轴承的振动及载荷特征。结果表明,轮轨激扰加剧了轴箱轴承振动,使得滚子与滚道在非承载区发生碰撞,非承载区的最大碰撞力可达到承载区最大碰撞力的一半左右,轮轨激扰还可使得滚子与保持架碰撞力增大,加剧保持架打滑;轴承振动对轴箱加速度的影响主要集中在1 kHz以上;轮对和轴箱振动加速度幅值较为接近,但轴箱垂向加速度比轮对垂向加速度稍大,轴箱横向加速度比轮对横向加速度略小。提出的车辆-轴承耦合振动研究方法丰富了车辆系统动力学研究范畴,研究成果对揭示高速动车组轴箱轴承振动及载荷特性具有重要意义。     

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

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。     

考虑润滑油膜的深沟球轴承非线性动力学分析

针对机床中使用的深沟球轴承,考虑了油膜阻尼和油膜切向摩擦力,建立了更符合实际工况的轴承运动微分方程。通过数值方法求解得到了轴承系统在不同转速、不同波纹度幅值下的分岔图、相图、轴心轨迹图和庞加莱图,以及考虑表面凹坑的动力学参数变化,并与未考虑润滑油膜影响的计算进行了比较。结果表明,润滑油膜的存在有利于减小轴承的振动,波纹度使系统的动力学行为更加复杂,而表面凹坑则降低了轴承的运转精度。