據(jù)統(tǒng)計(jì)，30%的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障和44%的大型異步電機(jī)故障是由缺陷軸承引起的。滾動(dòng)體在通過缺陷位置時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊脈沖，其沖擊脈沖的幅度和波形與缺陷的形狀和尺寸直接相關(guān)，對(duì)缺陷形狀和尺寸與其沖擊脈沖波形之間的關(guān)系和沖擊脈沖響應(yīng)特征的認(rèn)識(shí)程度將直接影響軸承運(yùn)行狀態(tài)判斷的正確性與可靠性。因此，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和識(shí)別軸承早期缺陷，防止因軸承突發(fā)缺陷造成的重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，需要解決滾動(dòng)軸承內(nèi)部缺陷誘發(fā)的非線性激勵(lì)機(jī)理及其振動(dòng)響應(yīng)特征這兩個(gè)基礎(chǔ)性的關(guān)鍵科學(xué)問題。
　　然而，軸承內(nèi)部接觸的非線性、軸和軸承座的耦合作用等因素的存在，以及滾動(dòng)軸承經(jīng)常處于變速和變載工況等因素的影響，對(duì)滾動(dòng)軸承缺陷，尤其是早期局部缺陷的形狀和尺寸與其沖擊響應(yīng)特征之間的關(guān)系尚未明了，制約了早期缺陷診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，開展?jié)L動(dòng)軸承早期缺陷非線性激勵(lì)機(jī)理及建模方法的研究，具有重要的理論意義和實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本書針對(duì)滾動(dòng)軸承缺陷非線性激勵(lì)機(jī)理與建模問題，開展波紋度和局部缺陷激勵(lì)機(jī)理，時(shí)變位移激勵(lì)和時(shí)變接觸剛度激勵(lì)耦合的滾動(dòng)軸承缺陷動(dòng)力學(xué)建模，滾動(dòng)軸承缺陷邊緣形貌特征演變的內(nèi)部激勵(lì)機(jī)理及動(dòng)力學(xué)建模，滾動(dòng)軸承聲振耦合建模等研究工作。本書主要內(nèi)容如下：
　�。�1）針對(duì)滾動(dòng)軸承內(nèi)部元件之間接觸關(guān)系和相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律誘發(fā)的軸承性能演變的問題，對(duì)滾動(dòng)軸承內(nèi)部元件的主要幾何特征、軸承元件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其計(jì)算方法進(jìn)行了著重闡述，為滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)建模及性能優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。
　�。�2）針對(duì)滾動(dòng)軸承內(nèi)部打滑運(yùn)動(dòng)機(jī)理及潤(rùn)滑特性不清等問題，以角接觸球軸承為例，提出角接觸球軸承摩擦振動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型，研究軸承滾道表面粗糙度、軸向載荷對(duì)滾動(dòng)體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和接觸處潤(rùn)滑特性的影響規(guī)律，為滾動(dòng)體與滾道接觸處打滑抑制方法提供理論支撐。
　�。�3）針對(duì)目前時(shí)變位移激勵(lì)均勻波紋度模型難以準(zhǔn)確描述均勻和非均勻波紋度誘發(fā)的滾動(dòng)體與波紋度滾道之間時(shí)變接觸剛度激勵(lì)的問題，提出了時(shí)變位移激勵(lì)和時(shí)變接觸剛度激勵(lì)耦合的滾動(dòng)軸承波紋度動(dòng)力學(xué)模型，分析了波紋度波數(shù)、幅值和非均勻分布形式對(duì)滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈滾道波紋度表面之間的接觸剛度和振動(dòng)響應(yīng)特征的影響規(guī)律，揭示了波紋度與滾動(dòng)軸承通過頻率及邊頻之間的關(guān)系。
　�。�4）針對(duì)角接觸軸承滾道表面波紋誘發(fā)的異常振動(dòng)問題，提出了考慮摩擦和圓度/波紋度復(fù)合誤差耦合激勵(lì)的角接觸球軸承動(dòng)力學(xué)模型，研究了滾動(dòng)體公轉(zhuǎn)角速度波動(dòng)、波紋度幅值、軸向載荷和圓度階次等因素對(duì)軸承內(nèi)圈振動(dòng)加速度頻譜特性、時(shí)域統(tǒng)計(jì)特征和滾動(dòng)體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響規(guī)律。
　�。�5）針對(duì)目前基于單一函數(shù)的時(shí)變位移激勵(lì)局部缺陷動(dòng)力學(xué)模型不能準(zhǔn)確描述實(shí)際局部缺陷表面輪廓誘發(fā)的振動(dòng)響應(yīng)特征問題，提出了滾動(dòng)軸承滾道表面局部缺陷表面輪廓特征的簡(jiǎn)化表征模型及其沖擊波形基本表征模型；基于分段函數(shù)，提出了時(shí)變位移激勵(lì)和時(shí)變接觸剛度激勵(lì)耦合的滾動(dòng)軸承局部缺陷動(dòng)力學(xué)模型，克服了基于單一函數(shù)的時(shí)不變和時(shí)變位移激勵(lì)局部缺陷模型無法描述局部缺陷邊緣的彈性變形與局部缺陷深度對(duì)軸承振動(dòng)響應(yīng)特征影響的不足，創(chuàng)新了目前基于單一函數(shù)的局部缺陷模型，解決了不同類型局部缺陷的內(nèi)部激勵(lì)表征與動(dòng)力學(xué)建模難題。
　�。�6）基于滾動(dòng)體與局部缺陷形貌特征及接觸內(nèi)在關(guān)系表征的思想，構(gòu)建了局部缺陷邊緣形貌特征演變誘發(fā)時(shí)變位移激勵(lì)、時(shí)變接觸剛度激勵(lì)與局部缺陷尺寸之間關(guān)系的表達(dá)式，并基于Hertz接觸理論建立了滾動(dòng)軸承局部缺陷邊緣形貌特征演變動(dòng)力學(xué)模型，克服了基于尖銳邊緣假設(shè)的滾動(dòng)軸承局部缺陷動(dòng)力學(xué)模型無法準(zhǔn)確描述缺陷邊緣形貌特征演變對(duì)滾動(dòng)體與缺陷邊緣之間的接觸剛度及振動(dòng)響應(yīng)特征的缺點(diǎn)，創(chuàng)新了滾動(dòng)軸承局部缺陷動(dòng)力學(xué)模型，為滾動(dòng)軸承局部缺陷邊緣形貌特征隨機(jī)演變動(dòng)力學(xué)的建模奠定了基礎(chǔ)。
　　（7）針對(duì)角接觸球軸承振動(dòng)與噪聲之間的耦合難題，提出了角接觸球軸承聲一振耦合模型，研究了載荷、轉(zhuǎn)速等工況參數(shù)對(duì)軸承噪聲的影響規(guī)律；基于含局部缺陷和波紋度缺陷的耦合聲一振耦合模型，研究了局部缺陷尺寸、波紋度幅值等參數(shù)對(duì)軸承噪聲的影響規(guī)律。