海洋平台外输油泵滚动轴承故障变化规律与寿命评估

发布时间：2017-04-26 19:21

  本文关键词：海洋平台外输油泵滚动轴承故障变化规律与寿命评估，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：海洋平台外输油泵承担输送原油的重任,需要较高的可靠性和可用率。滚动轴承作为外输油泵的关键部件,其运行状态与寿命评估的优劣很大程度上影响了外输油泵的状态。因此,滚动轴承的寿命评估具有重要的研究意义。本文对海洋平台外输油泵滚动轴承故障变化规律与寿命评估进行研究,提出了基于振动特征的滚动轴承寿命评估方法,搭建了海洋平台外输油泵实验台,具体内容如下：(1)建立了6312滚动轴承-轴承座模型,利用有限元法对滚动轴承进行显式动力学和瞬态动力学分析,计算了滚动轴承外圈产生点蚀剥落故障的振动信号,分析了振动信号特点。(2)研究了海洋平台外输油泵滚动轴承外圈故障实验的振动数据,与理论计算的振动信号对比,验证了模型的正确性,为评估轴承寿命打下理论基础。(3)对滚动轴承外圈产生剥落过程进行了瞬态动力学分析,计算出随剥落缺陷逐渐增大的振动信号,分析故障特征频率下的振动幅值与轴承缺陷大小的关系,提出了一种基于振动特征的滚动轴承寿命评估方法。(4)研究了6312滚动轴承寿命实验数据,划分出了轴承不同寿命阶段,拟合了轴承寿命实验曲线,可用于指导轴承寿命评估,分析了故障特征频率下的振动幅值的随时间的变化特点,并分析了与理论寿命研究的不同。
【关键词】：滚动轴承 有限元 动力学分析 寿命评估
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE974.1;TH133.33
【目录】：

• 学位论文数据集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-21
• 1.1 课题背景13
• 1.2 研究目的及意义13-14
• 1.3 国内外研究现状14-18
• 1.3.1 滚动轴承力学模型发展概况14-16
• 1.3.2 滚动轴承寿命评估研究概况16-18
• 1.3.3 泵状态评估研究现状18
• 1.4 研究内容18-21
• 第二章 滚动轴承故障振动的动力学研究21-37
• 2.1 接触问题的有限元分析21-23
• 2.1.1 有限元方法简介21-22
• 2.1.2 有限元法接触理论22-23
• 2.2 滚动轴承振动的数学模型23-24
• 2.3 滚动轴承故障信号的传递24-25
• 2.4 基于1s-dyna滚动轴承显式动力学分析25-28
• 2.4.1 建立滚动轴承有限元模型25-27
• 2.4.2 结果分析27-28
• 2.5 基于瞬态动力学的滚动轴承动力学分析28-34
• 2.5.1 外圈故障轴承的振动信号模拟29
• 2.5.2 滚动轴承-轴承座有限元建模29-30
• 2.5.3 定义接触对、载荷及约束30-33
• 2.5.4 结果分析33-34
• 2.6 滚动轴承故障变化规律模拟34-36
• 2.6.1 滚动轴承故障变化34-35
• 2.6.2 故障信号变化规律模拟35-36
• 2.7 本章小结36-37
• 第三章 外输油泵状态评估及滚动轴承寿命评估37-55
• 3.1 基于模糊综合评判的外输油泵状态评估研究37-46
• 3.1.1 外输油泵的常见故障37-38
• 3.1.2 常见的模糊综合评判模型38
• 3.1.3 模糊综合评判基本思路38-39
• 3.1.4 常见的模糊隶属函数39-40
• 3.1.5 外输油泵状态评估40-46
• 3.2 基于振动特征的滚动轴承寿命评估46-53
• 3.2.1 滚动轴承寿命预测方法讨论46-47
• 3.2.2 基于振动特征的滚动轴承寿命评估思路47-49
• 3.2.3 基于振动特征的滚动轴承寿命评估49-53
• 3.3 本章小结53-55
• 第四章 滚动轴承寿命实验及外输油泵故障实验研究55-77
• 4.1 滚动轴承寿命实验研究55-63
• 4.1.1 轴承疲劳试验机简介55-56
• 4.1.2 疲劳试验机测点布置56
• 4.1.3 实验数据与模拟数据对比分析56-62
• 4.1.4 轴承寿命实验小结62-63
• 4.2 外输油泵实验台故障实验研究63-76
• 4.2.1 外输油泵实验台简介63-64
• 4.2.2 滚动轴承故障实验设计64-65
• 4.2.3 外输油泵测点布置65-66
• 4.2.4 实验数据采集66-67
• 4.2.5 外输油泵典型故障实验分析及与模拟对比分析67-74
• 4.2.6 滚动轴承故障实验小结74-76
• 4.3 本章小结76-77
• 第五章 总结与展望77-79
• 5.1 总结77
• 5.2 展望77-79
• 参考文献79-83
• 致谢83-85
• 研究成果及发表学术论文85-87
• 作者和导师简介87-89
• 附件89-90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张刚;梁松;张义民;;滚动轴承的动力学仿真分析[J];机械设计与制造;2013年09期

2 邵毅敏;陈再刚;周晓君;葛亮;;冲击振动能量通过“齿轮-轴-轴承-轴承座”多界面传递损耗研究[J];振动与冲击;2009年06期

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本文编号：329098