损伤-振动耦合作用下的轴承性能退化研究

发布时间：2021-01-09 03:56

　　建立了轴承损伤-振动耦合作用下的性能退化模型,并提出了针对该耦合模型的求解方法。以6209深沟球轴承内圈裂纹为研究对象,从理论上分析了内圈裂纹导致的轴承内部参数变化机理,以及轴承内部参数变化对裂纹扩展速率的影响,通过数值模拟及试验分析,验证了理论分析的正确性及轴承损伤-振动耦合作用下的性能退化模型的有效性。 

【文章来源】：轴承. 2020,(07)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

轴承振动力学模型

近几年高速动车组轴承故障数据统计表明,故障轴承中内、外圈故障占比达70%,且材料缺陷和装配加工不当等诱因占比较高。几种典型的内圈表面裂纹故障[6]如图2所示。上述故障如果未在轴承服役前暴露,在实际工况下难以及时发现。因此,选取因压装不当引起的内圈内表面裂纹为研究对象,根据轴承振动力学模型建立轴承内圈性能退化模型并进行求解。为简化分析和计算,采取以下简化和假设:

(2)式中的参数变化并非是独立的变化,而是相互耦合的变化过程,耦合关系如图3所示:轴与内圈的过盈配合会对轴承径向游隙产生影响,不同的游隙将会影响接触角并进一步影响载荷分布,载荷分布的改变将影响滚动体载荷分布,导致接触刚度发生变化,产生额外的力(缺陷引起的激振力)并影响裂纹的扩展,而裂纹的扩展又会导致过盈配合及接触变形的进一步变化,并反作用于轴承的载荷分布计算。通过对图3中各因素的分析建立各部件之间的耦合关系。2.1 过盈配合引起的原始游隙变化

【参考文献】：
期刊论文
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[7]金属材料疲劳短裂纹扩展研究综述[J]. 秦建兵.  航空工程进展. 2019(02)
[8]滚动轴承故障动力学建模及振动响应特性分析[J]. 龙建,王志刚,徐增丙.  轴承. 2018(12)

博士论文
[1]机械旋转部件的性能退化及其寿命预测方法研究[D]. 牛乾.浙江大学 2018



本文编号：2965923