复合故障的旋转机械滚动轴承振动机理研究

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1、万方数据复合故障的旋转机械滚动轴承振动机理研究学位类型学科(专业学位类)作者姓名作者学号：llol0302006导师姓名及职称：鱼渣翅．副塾拯奎堂垩塾拯学院名称：．扭电王猩堂陵论文提交Et期：2Q!垒生Q鱼旦Q鱼旦一学位授予单位：塑直型堇太堂．●●万方数据lIllIIIIllllllllIIIlllllllllllllllllIY2737410ResearchonvibrationmechanismofrollingbearingwithcompositefaultSinrotatingmachineryTypeofDegree△堡垒鱼星堡i鱼Q星g!星星Discipline(

2、TypeofProfessionalDegree)△焦星鱼鱼垦堕i堡垒!基坠gi里曼星!i望gCandidate．!垦堕g圣曼旦g圣曼旦gStudentNumberl1Ol0302006SupervisorandProfessionalTitleWuJigang，AssociateProfessor一LiXueiun，ProfessorSchoolColle96ofElectromechanicalEngineering—————————————一。————一一一一●Date．June6ra,2014UniversityHunanUniversityofScienceandTe

3、chnology万方数据学位论文原创性声明零人郑重声明：所呈交的论文是本人在导酶的指导下独立进行研、⋯究所取得的研。塞蠛暴。除了文中特别加以标洼引用的肉容铃，本论文不包含任每其他个人或集体已经发表或撰写的成果作箍。对本文的研究做i：{j重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人宠全意识到本声明的法律后栗由本入承担。作者签名：物雪扩雪疆期：多秽绛年∥周彭l；!j学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，窝意学校保留并淘雷家有关部f1或机构送交论·文的复印件和电子版，～允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部

4、分内容编入有关数据库进行检索，可以采阁影印、缩印或扫描等复铷手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：移髻磋导缔签名：伍身阚强凝：扩{唾辱6玲参疆露豢：二狰f，爹年g月艿露万方数据摘要滚动轴承是旋转机械中应用最为广泛的、最容易产生故障的部件，其运行状态正常与否直接影响到整个机组的性能。滚动轴承发生故障时往往是多种故障相互关联、相互交错、相互耦合构成复合故障。复合故障的滚动轴承振动信号特征不是单个故障信号特征的简单叠加，具有单故障信号特征混合、耦合等特性。目前对于滚动轴承复合故障诊断研究主要集中在复合故障振动信号的特征提取与模式识别，缺乏滚动轴承复合故障振动机理

5、研究，导致滚动轴承复合故障诊断准确率低。因此开展滚动轴承复合故障振动机理研究势在必行。论文以RexnordERlok滚动轴承为研究对象，以复合故障的复合振动特性为研究目的，基于动力学理论建模分析和多体动力学仿真分析，开展了旋转机械滚动轴承复合故障振动机理研究，提出了滚动轴承滚动体与滚道接触等效阻尼与等效刚度的计算方法，建立了单故障的滚动轴承振动理论模型，在此基础上建立了复合故障的滚动轴承振动理论模型，对复合故障振动机理进行了研究，并通过多体动力学仿真和实验对振动理论模型及其分析结果进行了验证。论文主要研究内容如下：基于EHL(EHL，elastohydrodvnamiclubr

6、ication，弹性流体动力润滑)的滚动体与滚道接触等效刚度与等效阻尼理论计算方法研究。以RexnordERlOk滚动轴承为研究对象，基于接触弹性变形和油膜润滑理论，将滚动体、油膜、滚道三者之间的接触细化，构建了滚动体与滚道接触等效刚度与等效阻尼理论计算方法，通过计算获得滚动体与滚道接触刚度与接触阻尼值，最后通过多体动力学仿真和实验验证了滚动体与滚道接触等效刚度与等效阻尼计算方法的正确性。正常滚动轴承的振动理论建模与验证。考虑滚动轴承游隙以及承载区的变化，并引入计算获得的滚动体与滚道接触等效刚度与等效阻尼值，建立了滚动轴承弹簧阻尼振动理论模型，采用四阶龙格库塔计算方法对模型求解

7、获得滚动轴承内圈的振动数据。采用内圈运动轨迹的空间相图以及庞加莱映射分别对含轴承支座与不含轴承支座的滚动轴承内圈运动特征进行了分析。最后通过实验验证了正常滚动轴承振动理论模型的正确性。单故障的滚动轴承振动理论建模与验证。在正常滚动轴承振动理论模型的基础上引入单个故障源，将损伤点分别加载到外圈、内圈、滚动体上建立单故障的振动理论模型，采用四阶龙格库塔计算方法对模型求解获得单故障滚动轴承内圈的振动数据，通过多体动力学仿真和实验验证了滚动轴承单故障振动理论模型的正确性。万方数据复合故障的滚动轴承振