振动机械滚动轴承的故障尺寸量化研究

针对振动机械滚动轴承故障尺寸量化的问题,通过对振动机械滚动轴承故障特征的分析,基于Hertz接触理论考虑局部单一故障尺寸对接触变形的影响,引入载荷分布区,建立振动机械滚动轴承外环单一局部损伤故障双冲击现象动力学模型。根据此模型进行仿真并在圆振动筛上对两组不同缺陷尺寸的轴承进行了实验研究。结果表明,因滚动体滚过缺陷而产生的双冲击信号,依据双冲击信号的时间间隔对轴承故障宽度尺寸进行量化,平均准确率达96%以上,验证了模型的正确性及此方法应用于振动机械滚动轴承故障尺寸量化的可行性。

振动筛轴承双冲击现象动力学建模及故障识别

根据轴承故障特征,采用Hertz接触理论分析了接触变形过程与缺陷尺寸之间的关系,在载荷分布区中,构建的轴承外环损伤故障双冲击模型,将轴承缺陷部位形成的双冲击间隔作为故障定量指标,依次在故障宽度0.5、1.0 mm处开展振动筛轴承测试。仿真信号分析结果表明:当转速保持恒定时,双冲击间隔和裂纹宽度保持线性关系。该仿真频率与故障特征频率理论值一致,由此判断该频率特征属于故障频率。实验验证结果表明:在脉冲冲击信号中存在明显双冲击情况,相邻2次冲击起振点间隔非常接近仿真结果,达到99.68%的高准确率。故障宽度尺寸对应的轴承双冲击信号准确率均值依次为96.51%和97.40%。推断采用本文构建的轴承外环损伤故障双冲击模型进行分析可以满足准确性要求。