黄文涛，董振振，孔繁朝

(哈尔滨工业大学 机电工程学院，哈尔滨　150000)



引入撞击力的滚动轴承内圈故障振动模型

黄文涛，董振振，孔繁朝

(哈尔滨工业大学 机电工程学院，哈尔滨150000)

轴承动力学建模是深入理解故障产生机理的重要手段，是滚动轴承故障诊断的理论基础和关键环节。为了更准确地预知振动特征，以Hertz接触理论为基础，将轴承内圈与轴、外圈与轴承座之间的接触部分简化为弹簧-阻尼连接，轴承与滚道的接触点等效为线性弹簧。并将与轴承转速密切相关的撞击力这一运动参数引入到振动模型中，建立了一种能够综合考虑结构参数和运动参数的三自由度滚动轴承故障振动模型。对滚珠与缺陷的接触过程进行了详细分析，给出了包含转速参量的撞击力求解公式，并采用Runge-Kutta法对得到的非线性振动方程进行数值求解。最后采用6204滚动轴承内圈故障实测信号与所提出的振动模型求解得到的仿真信号进行了比较分析。结果表明，所建立的考虑撞击力的振动模型能够有效地对轴承故障信号的故障频率以及幅值进行预测。

滚动轴承；振动模型；撞击力；转速；故障诊断

滚动轴承作为一种重要的关键基础部件，广泛应用于机械工业各重要领域，它的运行状态对整个机械系统的精度、可靠性和寿命等性能有着重要影响。因此故障诊断对于滚动轴承的安全、连续运行和预测更新至关重要。故障建模研究故障状态下动力学参数和响应征兆之间的内在联系，是故障诊断技术的重要基础和依据[1]。……