深沟球轴承结构参数对振动规律影响的仿真与试验研究

发布时间：2017-09-25 05:12

  本文关键词：深沟球轴承结构参数对振动规律影响的仿真与试验研究

  更多相关文章： 结构参数 深沟球轴承 振动模型 仿真分析 小波包能量分析

【摘要】：作为一种基本的机械部件，深沟球轴承被广泛应用于各种机械设备中，其质量的优劣会影响到整个主机的工作性能。深沟球轴承的性能指标主要包括寿命、噪音、振动、可靠性等,随着轴承制造技术的不断进步和人们对轴承性能要求的不断提高，轴承振动性能上升为衡量轴承质量水平的最重要指标之一。 为了研究结构参数对轴承振动的影响，优化轴承设计参数，本文以深沟球轴承为研究对象，以轴承结构参数为影响因素，以深沟球轴承的振动速度为评定指标，依据滚动轴承振动测量相关标准，从模拟仿真和试验两方面着手，对深沟球轴承的振动信号特征进行了探索与分析。 首先，本文简要阐述了轴承振动的研究背景及研究意义，介绍了轴承振动的国内外研究现状，在此基础上提出了论文的研究内容与研究重点。 其次，以轴承的内沟曲率半径系数、外沟曲率半径系数和径向游隙三个结构参数为影响因素，每个因素选择三个水平，对轴承的结构参数进行了正交试验设计。 再次，介绍了轴承的基本构造，根据赫兹接触理论求得了轴承的载荷分布，在牛顿第二定律的基础上，建立了在轴向载荷作用下深沟球轴承的三自由度非线性振动模型，并给出了用龙格库塔算法对振动模型进行求解的步骤。 然后，以正交试验设计的结果为依据，根据振动模型求解了不同结构参数轴承的振动速度，并通过试验测量了不同结构参数轴承的振动速度。在此基础上，，对不同结构参数轴承振动速度的仿真结果和试验结果分别从时域、频域和能量三个方面进行了分析，归纳了轴承结构参数对振动性能影响的一些规律。 最后，总结了本文的主要研究内容及取得的成果，并在总结前人研究及本文分析的基础上，对轴承振动的研究提出了展望。
【关键词】：结构参数 深沟球轴承 振动模型 仿真分析 小波包能量分析
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.3;TH113.1
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目次9-11
• 图清单11-12
• 表清单12-14
• 1 绪论14-23
• 1.1 课题背景及意义14-15
• 1.2 轴承振动的国内外研究现状及发展趋势15-19
• 1.2.1 轴承结构参数引起的振动16-17
• 1.2.2 轴承制造误差引起的振动17-18
• 1.2.3 轴承工作条件引起的振动18-19
• 1.3 轴承振动测量技术及标准研究现状19-21
• 1.4 课题来源与主要研究内容21-22
• 1.5 本章小结22-23
• 2 轴向载荷作用下深沟球轴承振动模型的建立23-36
• 2.1 深沟球轴承的基本结构23-25
• 2.2 深沟球轴承的固有振动25-28
• 2.3 轴向载荷作用下振动模型的建立28-35
• 2.3.1 深沟球轴承的 Hertz 接触理论28-30
• 2.3.2 中心轴向载荷作用下球轴承的接触压力和变形30-32
• 2.3.3 深沟球轴承三自由度振动模型32-34
• 2.3.4 程序计算流程设计34-35
• 2.4 本章小结35-36
• 3 深沟球轴承振动信号分析与仿真研究36-57
• 3.1 振动信号时域分析36-43
• 3.1.1 振动信号时域分析方法36-38
• 3.1.2 仿真信号的时域特征分析38-43
• 3.2 振动信号频域分析43-47
• 3.2.1 振动信号的频域分析方法43-45
• 3.2.2 仿真信号的频域特征分析45-47
• 3.3 小波包能量谱分析法47-55
• 3.3.1 小波变换理论48-50
• 3.3.2 尺度空间与小波空间的定义50-51
• 3.3.3 小波包变换的基本理论及小波包能量谱分析51-54
• 3.3.4 仿真信号的小波包能量谱分析54-55
• 3.4 本章小结55-57
• 4 振动试验及信号分析57-74
• 4.1 轴承振动测量分析系统与试验方案设计57-59
• 4.2 深沟球轴承结构参数对轴承振动信号时域特征的影响分析59-66
• 4.2.1 深沟球轴承结构参数对轴承振动三频带时域特征的影响分析59-63
• 4.2.2 深沟球轴承结构参数对轴承振动通频带时域特征的影响分析63-66
• 4.3 深沟球轴承结构参数对轴承振动信号频域特征的影响分析66-68
• 4.4 深沟球轴承结构参数对轴承振动信号能量分布的影响分析68-72
• 4.5 本章小结72-74
• 5 总结与展望74-77
• 5.1 研究总结74-76
• 5.2 需进一步开展的工作76-77
• 参考文献77-81
• 作者简介81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 杨进周,孙立明,梁忠,汤小华,陈攀;深沟球轴承降噪工艺[J];轴承;2000年03期

2 刘春浩;滚动轴承的结构振动问题[J];轴承;2000年05期

3 赵联春,马家驹,马纯青;载荷对球轴承振动特性的影响[J];轴承;2003年05期

4 张迅雷,孙立明,黄茂林;球轴承振动的试验研究[J];轴承;2005年11期

5 吴云鹏;张文平;李洪梅;;球轴承波纹度激振的机理研究[J];机械设计与制造;2010年04期

6 姚廷强;迟毅林;黄亚宇;;结构参数对球轴承性能的影响分析[J];昆明理工大学学报(自然科学版);2013年02期

7 程金山;郭小川;李涛;刘亚春;蒋明俊;;润滑脂流变性与轴承振动的关系[J];石油学报(石油加工);2013年04期

8 吕琛,王桂增,叶昊;基于噪声测量的主轴承间隙状态监测[J];振动与冲击;2003年03期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 杜秋华;球轴承振动的非线性模型及信号分析方法研究[D];华中科技大学;2007年

2 涂文兵;滚动轴承打滑动力学模型及振动噪声特征研究[D];重庆大学;2012年

本文编号：915540