滚动轴承振动与噪声机理研究

发布时间：2017-04-06 21:16

  本文关键词：滚动轴承振动与噪声机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：轴承是应用最为广泛的机械零部件之一，尤其是滚动轴承，品系最多，应用最为广泛。随着现代工业的发展以及人们对环境要求的不断提高，人们对工作主机在振动与噪声方面提出了更高的要求。滚动轴承的振动与噪声指标逐渐成为滚动轴承最重要的性能指标的组成部分。 研究滚动轴承的振动与噪声机理，为轴承振动噪声的测控技术和减振降噪技术做理论铺垫成为轴承研究工作的重点。本文试图通过系统的理论研究探讨有关滚动轴承振动与噪声的各个影响因素，分析滚动轴承振动与噪声的内在联系与机理。首先，利用数学工具建立了统一坐标系下滚动轴承的几何建模，统一了滚动轴承各个部件的几何形状模型（静态模型）和运动规律模型（动态模型）。为后续的振动噪声研究工作打下论证和推广的基础。在几何建模过程中，采用了极坐标或圆柱坐标直观建模的方法，再利用坐标变换理论对极坐标或圆柱坐标系下的几何模型进行变换，将滚动轴承各个零部件在统一的坐标系中进行了数字化，引入轴承各部件的相对运动规律后得到一个有限参数的滚动轴承动态几何模型。在轴承几何模型的基础上，根据接触力学和弹流动力润滑理论，对轴承工作面上的点进行了受力分析，并对滚动轴承进行了局部静力学和动力学分析。在对轴承的接触力学和弹流动力润滑理论分析中，借鉴目前滚动轴承相关领域研究的最新成果，对滚动轴承工作面的受力及润滑状况进行分析。在对滚动轴承建模及接触研究的基础上，对滚动轴承的振动情况进行了探索和分析。综合探讨了以往对滚动轴承振动的各种分类思想和分类方法，进而提出了更为合理的分类方法，即综合考虑振动发生的部位和振动性质，进而结合研究目有针对性的分类方法。同时，结合滚动轴承新的分类方法，针对具体型号的滚动轴承对轴承关键部位的振动进行了建模求解。本文还对滚动轴承的噪声机理进行了研究，探讨了典型声源结构，用典型声源结构累加的方式得出一个滚动轴承主要振动对应的噪声累加模型。研究表明，由于滚动轴承的振动情况极其复杂，导致即使是在极其简单的建模思想的指导下，建模的实施过程也极其复杂。在不失代表性的前提下，对滚动轴承进行噪声建模并针对具体型号的轴承产品进行了实验性建模分析。最后，从滚动轴承系统的外部以事实观测结果为依据，探讨如灰色理论等方法的在滚动轴承振动噪声研究中的应用并尝试多种方法的融合。以具体的滚动轴承外圈径向振动与轴承噪声关系的实例来探讨了灰色方法、自助法在滚动轴承振动噪声相关性研究中的有效性和独特的优势。 本文试图对滚动轴承振动噪声机理的研究加以系统的总结和深化，在前人研究的基础上升华已有方法的应用并且开拓新的理论和方法。为突破滚动轴承低振动低噪声技术瓶颈奠定夯实的理论基础。
【关键词】：滚动轴承 振动 噪声 乏信息
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.33;TB533.1
【目录】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 前言11-13
• 1.2 滚动轴承振动噪声技术研究现状及趋势13-16
• 1.2.1 滚动轴承振动噪声研究的历史概述13-15
• 1.2.2 国内研究现状及趋势15-16
• 1.3 研究要点16-19
• 第二章 圆柱滚子轴承的几何模型19-27
• 2.1 滚动轴承的结构19-21
• 2.2 短圆柱滚子轴承的几何模型21-25
• 2.3 本章小结25-27
• 第三章 圆柱滚子轴承的接触研究27-35
• 3.1 赫兹（Hertz）弹性接触理论在滚子轴承接触中的应用27-30
• 3.1.1 赫兹线接触问题与假设27
• 3.1.2 线接触副的接触应力及分布27-30
• 3.2 线接触弹性流体动力润滑理论的应用30-33
• 3.2.1 线接触弹性流体动力润滑理论30
• 3.2.2 线接触弹流理论在滚子轴承接触油膜计算中的应用30-33
• 3.3 本章小结33-35
• 第四章 圆柱滚子轴承的振动模型35-49
• 4.1 滚动轴承振动分类35-37
• 4.1.1 从轴承结构的角度分类35
• 4.1.2 从振动的性质分类35-36
• 4.1.3 从振动的成因分类36-37
• 4.1.4 本文对滚动轴承振动分类的原则37
• 4.2 影响滚动轴承振动的因素37-39
• 4.3 滚动轴承外部载荷简介39-41
• 4.3.1 滚动轴承的支承载荷39-40
• 4.3.2 圆柱滚子轴承的径向游隙40-41
• 4.4 运动学分析41-42
• 4.5 圆柱滚子轴承接触面载荷及变刚度振动的刚度计算42-44
• 4.6 滚动轴承振动模型44-45
• 4.6.1 滚动轴承振动模型假设条件44
• 4.6.2 振动频率44-45
• 4.6.3 振动方程45
• 4.7 滚子轴承接触和振动模型求解实例45-47
• 4.8 本章小结47-49
• 第五章 圆柱滚子轴承的噪声模型49-65
• 5.1 噪声的分类49-51
• 5.2 声音的描述及特性51-55
• 5.2.1 声压51-52
• 5.2.2 声场的能量关系52-53
• 5.2.3 声功率与声强53
• 5.2.4 声学量的级与分贝单位53-54
• 5.2.5 响度级与等响曲线54-55
• 5.3 典型的声源结构及其在滚动轴承噪声研究中的应用55-59
• 5.3.1 脉动球声源与点声源55-57
• 5.3.2 偶极声源57-58
• 5.3.3 活塞式声源58-59
• 5.4 轴承滚子变柔性振动引起的声压计算59-62
• 5.5 轴承噪声声压级的计算62-63
• 5.6 本章小结63-65
• 第六章 乏信息理论的应用65-81
• 6.1 经典统计方法65-66
• 6.2 新方法的应用66-67
• 6.3 灰色方法在轴承振动噪声研究中的应用67-75
• 6.3.1 灰色系统理论的相关概念67-69
• 6.3.2 灰色关联度在轴承振动噪声相关性分析中的应用69-75
• 6.4 自助方法在轴承振动噪声研究中的应用75-78
• 6.5 多种方法的交叉融合及效果78-79
• 6.6 本章小结79-81
• 第七章 总结与展望81-83
• 参考文献83-87
• 致谢87-89
• 攻读硕士期间发表的论文89-90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙立明,姜韶峰,张劲松;高速角接触球轴承振动与套圈滚道表面波纹度的相关分析[J];轴承;1997年11期

2 孙立明,陈原,姜韶峰;深沟球轴承振动对比试验研究[J];轴承;1998年06期

3 徐四宁,侯亮,姜长辉;轴承圆度、波纹度与振动值的关系[J];轴承;2000年11期

4 杨晓蔚;国外低噪声轴承技术发展[J];轴承;2002年04期

5 黄乾贵 ,邓四二 ,腾弘飞;滚动轴承系统仿真技术的现状及发展[J];轴承;2002年04期

6 宋丽,孙立明,马美玲;深沟球轴承噪声测试分析[J];轴承;2003年03期

7 钟小滨,马润梅;滚动轴承零件的圆度和波纹度测量标准[J];轴承;2003年11期

8 孙朝阳;杨海生;梁英;邓四二;;低噪声深沟球轴承仿真分析[J];轴承;2012年09期

9 何磊;黄迪山;;滚动轴承结构声学仿真研究[J];轴承;2012年11期

10 杨晓蔚;;日本轴承工业发展经验的启示[J];轴承;2012年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵联春;球轴承振动的研究[D];浙江大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 温丽华;灰色系统理论及其应用[D];哈尔滨工程大学;2003年

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本文编号：289693