全陶瓷轴承外圈裂纹位置识别方法

全陶瓷轴承具有高精度和高承载能力等优越性能,在航空发动机中有重要应用前景,如何实时获取全陶瓷轴承运行状态是保证其服役性能的重要问题。基于故障振动信号沿外圈传导过程中的衰减提出了一种全陶瓷轴承外圈裂纹位置识别方法。针对全陶瓷球轴承外圈早期裂纹位置判断的问题,考虑到全陶瓷球轴承在运行过程中外圈所承受的载荷,对外圈裂纹发生机理进行分析,建立外圈含有裂纹故障的全陶瓷球轴承故障动力学模型。对故障振动信号沿轴承外圈传导过程中的振动衰减进行分析,基于故障振动信号沿外圈传导过程中的传导衰减矩阵,建立外圈故障位置判断模型,推导得到外圈上不同位置模拟振动信号的同步均方根差值与外圈裂纹位置角之间的函数关系,进而得到全陶瓷球轴承外圈裂纹位置识别方法。仿真与实验数据对比表明:全陶瓷球轴承外圈上不同位置两点处故障振动信号的同步均方根差值与外圈裂纹位置存在一定程度的函数关系。全陶瓷球轴承外圈裂纹位置方法识别精度为3.6°,该方法实现了全陶瓷球轴承外圈裂纹位置定位,为全陶瓷球轴承的故障诊断和健康监测提供了理论依据。

轴承外圈裂纹损伤的模态参数对比研究

轴承结构的表面损伤对其振动特性具有显著影响。以6307滚动轴承为研究对象,采用有限单元法分析了轴承外圈出现不同尺度的裂纹缺陷后,其固有特性的变化情况。其中,着重探讨了系统固有频率、位移模态以及应变模态参数对外圈损伤的敏感程度。