滚动轴承摩擦力矩预报方法研究

发布时间：2020-05-21 03:51

【摘要】：滚动轴承摩擦力矩是评价轴承运转灵活性及寿命的重要指标。目前关于滚动轴承摩擦力矩预测的研究还不多,由于摩擦力矩值呈现一种随机的、非稳定的周期性变化,用传统的统计理论预测与控制常常不能取得预期的效果,本文将混沌理论引入到滚动轴承摩擦力矩预测领域,着重讨论了滚动轴承摩擦力矩时间序列的混沌特性和滚动轴承摩擦力矩时间序列局域预测问题,并结合乏信息系统理论,讨论了混沌局域区间预测问题。研究了滚动轴承摩擦力矩的混沌特性及其识别方法。提出了一种新的求解相空间重构参数的方法-灰关系法,可以同时求解最优延迟时间和嵌入维数;并采用小数据量法计算最大Lyapunov指数。通过对四种型号轴承的摩擦力矩试验所得时间序列的应用研究表明,所研究的时间序列具有混沌特性,存在着低维的奇异吸引子。在对滚动轴承摩擦力矩混沌识别的基础上,研究了滚动轴承摩擦力矩的灰混沌评估与预报模型(GCEM)。在乏信息系统理论和加权一阶局域预测模型的基础上,首先采用灰关系法同时求取相空间重构参数,然后,在不同的重构参数下,结合滚动灰自助融合理论,提出了一种新的预测模型-灰混沌评估与预报模型,该预测模型可以同时实现点预测和区间预测,以深沟球轴承HKTB的摩擦力矩试验数据作为实例进行计算分析,结果验证了GCEM模型的有效性。研究了滚动轴承摩擦力矩时间序列的多种混沌预测模型。针对既有混沌时间序列单一预测方法的局限性,选取了五种混沌预测方法,建立了混沌动态融合预测模型(CGBM),该模型有很高的预测精度和可靠度。实例分析表明该模型是有效的。本论文所研究的基本理论和方法具有通用性和可行性。研究表明本文所建立的两种模型对滚动轴承摩擦力矩的预测分析是正确可靠的,预测精度能够达到实际工程的需要,在不同的置信水平下,可靠度也很高。
【图文】：

数据曲线,轴承摩擦力矩,原始数据,试验台

2048个点（即得到2048个数据）。为HKTC和HKTD的角接触球轴承采用河南科技大学擦力矩试验台进行测量，其中，，轴承HKTC的测in 和 12r/min ，轴承 HKTD 的测量转速分别是 6r/m载荷均为20N，轴承HKTC和HKTD分别选取7套和球轴承摩擦力矩试验台主要技术参数。表2-3 大型球轴承摩擦力矩试验台主要技术参数Tab. 2-3 Parameters of friction torque test bed of large-size ball b被测轴承范围(mm) Φ200-1500 (外径轴向载荷0-20kN 任意可调轴向预负荷 0-6kN任意可调启动角加速度1-5rad/s2主轴转速0.4-40 r/min 无级可的部分数据曲线图如图2-2~图2-5所示。

轴承摩擦力矩,原始数据

图 2-3 HKTB 轴承摩擦力矩原始数据Fig.2-3 Friction torque data of HKTB bearings图 2-4 HKTC 轴承摩擦力矩原始数据(3r/min)ig.2-4 Friction torque data of HKTC bearings(3r/min)
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH133.33

【引证文献】