滑动轴承运行模态参数理论分析及试验验证*
2021-07-23王全召师占群
润滑与密封 2021年7期
关键词:模态
王全召 陈 阳 张 浩 甄 冬 师占群
(河北工业大学机械工程学院 天津 300130)
滑动轴承由于其成本低、负载能力强等优点,在旋转机械中具有广泛的应用。然而,对滑动轴承故障的监测一直是一个难题。轴承在转子系统中属于薄弱的一环,对轴承的运行模态进行有效监测对整个转子系统的正常运行具有重要意义。能够反映轴承工作状况的参数主要有油温、油屑、振动信号、噪声信号、声发射信号等[1]。一般来说,油温在达到一定值之前对磨损故障不敏感;油屑检查需要的设备成本高且测试程序耗时长;声发射信号容易受到环境噪声的影响。相比之下,振动信号在实时监测[2]、抗干扰、对故障发生的敏感性等方面具有明显优势,并且使用非侵入性方法分析振动信号不会影响轴承的正常运行。但是,在振动信号分析时从激励源到传感器安装位置的传输路径复杂,因而从原始振动信号中提取有效故障特性比较困难。因此,在内部流体动力润滑[3]与外部振动信号之间建立准确的关系具有重要的意义。
运行模态分析方法主要有两类,即频域方法和时域方法。经典的时域方法使用随机子空间识别(SSI),频域方法采用峰值拾取方法[4]和量子域分解(FDD)[5]。多数方法基于状态空间动态模型和傅里叶变换[6]的思想。
本文作者通过建立滑动轴承动力学模型,运用复模态分析方法,分别分析了转速、载荷和润滑剂黏度对模态参数的影响,并通过实验模态分析验证了理论分析的正确性。……
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