涂文兵,杨本梦,杨锦雯,梁杰,梁才雪

(华东交通大学机电与车辆工程学院,330013,南昌)

随着机械装备向着高速、重载、高精度方向发展,对滚动轴承的动态服役性能的要求越来越高。目前,轴承在运行过程中出现故障的现象时有发生,这对机械装备高效运行产生了很严重的影响,因此对滚动轴承故障的动力学特性进行研究具有重要理论意义和工程应用价值。

滚动轴承局部故障的动力学建模是研究轴承故障机理和动力学特性的常用方法。Patil等[1]基于赫兹接触变形理论,将滚道和滚动体之间的接触力考虑成非线性接触弹簧,将局部故障激励考虑为半正弦位移激励函数,建立了滚动轴承的故障动力学模型,在此模型基础上研究了缺陷尺寸和位置对轴承振动特性的影响。东亚斌等[2]考虑了缺陷尺寸、载荷区和滚动体上点蚀缺陷滚过内外圈时的弹性接触力变化,建立了单一局部故障的滚动轴承模型,分析了当滚动体具有单一局部缺陷时轴承振动信号的成分。

上述研究大多数是采用恒值位移激励或恒定力激励代替局部故障产生的冲击激励,然而由于局部故障激励与轴承故障尺寸、轴承转速等条件密切相关,单一简化激励函数难以准确反映滚动体与故障的实际接触情况。

Liu等[3]基于分段函数和赫兹接触机制的耦合,建立了与球轴承滚道表面局部尺寸相关的球轴承故障动力学模型,提出了一种动态模拟方法,可以为不同缺陷尺寸的滚动体与滚道之间的接触提供更接近真实的脉冲。……