目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 滾動(dòng)軸承故障診斷概述 1
1.2 滾動(dòng)軸承失效的基本形式 2
1.3 滾動(dòng)軸承故障機(jī)理的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 5
1.3.1 基于解析公式的故障機(jī)理分析 6
1.3.2 基于動(dòng)力學(xué)模型的故障機(jī)理分析 6
參考文獻(xiàn) 16
第2章 滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)建模方法 26
2.1 引言 26
2.2 理論基礎(chǔ) 26
2.2.1 接觸模型 28
2.2.2 牽引模型 32
2.2.3 流體阻力 33
2.3 單列向心球軸承動(dòng)力學(xué)建模 34
2.3.1 軸承元件間的相互作用關(guān)系 34
2.3.2 軸承動(dòng)力學(xué)方程及求解 39
2.4 雙半內(nèi)圈球軸承動(dòng)力學(xué)建模 43
2.4.1 軸承元件間的相互作用關(guān)系 43
2.4.2 軸承動(dòng)力學(xué)方程及求解 45
2.5 浮動(dòng)變位球軸承動(dòng)力學(xué)建模 47
2.5.1 軸承元件間的相互作用關(guān)系 48
2.5.2 軸承動(dòng)力學(xué)方程及求解 53
2.6 圓柱滾子軸承動(dòng)力學(xué)建模 53
2.6.1 軸承元件間的相互作用關(guān)系 54
2.6.2 軸承動(dòng)力學(xué)方程及求解 59
2.7 圓錐滾子軸承動(dòng)力學(xué)建模 62
2.7.1 圓錐滾子軸承元件間的相互作用關(guān)系 62
2.7.2 雙列圓錐滾子軸承動(dòng)力學(xué)方程及求解 66
參考文獻(xiàn) 71
第3章 滾動(dòng)軸承局部損傷故障動(dòng)力學(xué)分析 72
3.1 引言 72
3.2 滾動(dòng)軸承單點(diǎn)損傷故障動(dòng)力學(xué)分析 73
3.2.1 球軸承單點(diǎn)損傷動(dòng)力學(xué)建模與仿真 73
3.2.2 滾子軸承單點(diǎn)損傷動(dòng)力學(xué)建模與仿真 95
3.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 106
3.3 滾動(dòng)軸承多點(diǎn)及復(fù)合損傷故障動(dòng)力學(xué)分析 112
3.3.1 滾動(dòng)軸承多點(diǎn)及復(fù)合損傷的數(shù)學(xué)描述 112
3.3.2 滾動(dòng)軸承多點(diǎn)及復(fù)合損傷動(dòng)力學(xué)仿真與實(shí)驗(yàn) 113
3.4 滾道局部損傷故障特征頻率分析 121
3.4.1 轉(zhuǎn)速、載荷及牽引系數(shù)影響 123
3.4.2 保持架兜孔間隙與接觸角影響 127
參考文獻(xiàn) 129
第4章 考慮滾道表面形貌的滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)分析 132
4.1 引言 132
4.2 考慮表面形貌的圓柱滾子軸承動(dòng)力學(xué)建模 132
4.2.1 滾道表面形貌特征 132
4.2.2 模型仿真分析流程 133
4.3 模型驗(yàn)證 135
4.3.1 仿真分析 135
4.3.2 實(shí)驗(yàn)分析 137
4.4 表面形貌對(duì)軸承振動(dòng)響應(yīng)的影響 141
4.4.1 表面波紋度對(duì)軸承振動(dòng)響應(yīng)的影響 141
4.4.2 表面粗糙度對(duì)軸承振動(dòng)響應(yīng)的影響 144
參考文獻(xiàn) 146
第5章 滾動(dòng)軸承保持架動(dòng)力學(xué)分析 147
5.1 引言 147
5.2 保持架打滑分析 147
5.2.1 轉(zhuǎn)速的影響 148
5.2.2 徑向載荷的影響 150
5.2.3 徑向間隙的影響 151
5.2.4 保持架打滑對(duì)故障特征頻率的影響 152
5.3 保持架穩(wěn)定性分析 165
5.3.1 增大及維持保持架渦動(dòng)半徑的載荷 167
5.3.2 驅(qū)動(dòng)保持架質(zhì)心進(jìn)行渦動(dòng)的載荷 171
5.3.3 維持恒定渦動(dòng)速度的載荷 173
參考文獻(xiàn) 174
第6章 雙半內(nèi)圈球軸承三點(diǎn)異常接觸及滑動(dòng)分析 176
6.1 引言 176
6.2 雙半內(nèi)圈球軸承異常接觸條件分析 176
6.2.1 幾何條件分析 176
6.2.2 受載工況下異常接觸仿真 181
6.2.3 受載工況下異常接觸實(shí)驗(yàn) 183
6.2.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)軸承異常接觸的影響 188
6.3 雙半內(nèi)圈球軸承接觸橢圓內(nèi)滑動(dòng)分析 192
6.3.1 接觸區(qū)域滑動(dòng)分析 192
6.3.2 異常接觸狀態(tài)滑動(dòng)分析 195
6.3.3 高速工況的滑動(dòng)分析 197
參考文獻(xiàn) 199
第7章 滾動(dòng)軸承--轉(zhuǎn)子系統(tǒng)耦合建模方法 200
7.1 引言 200
7.2 滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)模型與轉(zhuǎn)子有限元耦合建模 201
7.2.1 滾動(dòng)軸承--剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型 201
7.2.2 轉(zhuǎn)子有限元建模及其與滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)模型耦合 206
7.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 209
7.3 滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)模型與轉(zhuǎn)子剛體單元耦合建模 215
7.3.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)建模的剛體單元法 215
7.3.2 滾動(dòng)軸承--轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)耦合模型 223
7.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 224
參考文獻(xiàn) 229
附錄 A 坐標(biāo)系變換 232