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Simulation on Mechanical Behaviors of Oil-film Bearing Sleeve by Elastic Interference Fit
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作者 HUANG Qingxue1,WANG Jianmei 1,2 ,ZHAO Chunjiang1,MA Lifeng2 (1.Taiyuan University of Science and Technology,Taiyuan 030024,China 2.Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China) 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期173-176,共4页
Oil film bearing,which works on thin film between sleeve and bush,is widely used in steel industry due to the characteristics of high efficiency and low noise,etc. The backup roll of 1 580PC hot strip mill invested by... Oil film bearing,which works on thin film between sleeve and bush,is widely used in steel industry due to the characteristics of high efficiency and low noise,etc. The backup roll of 1 580PC hot strip mill invested by some steel corporation has been equipped with such bearing. During the process of setup&disassembly and usage period,the sleeve has been dramatically damaged,which results in production accidents and decreases its service life,thus heavily influencing steel production. Aimed at such puzzles,under specific loadcase,mechanical properties of bearing sleeve,as well as estimation of contact status and adhesive force of sleeve by interference fit,are quantitatively simulated by finite element method,which establishes an mechanical foundation for improving the load capacity of bearing and decreasing its wear and adhesion damages. Finally,some measures and conclusions are drawn. 展开更多
关键词 oil-film bearing SLEEVE interference FIT wear and adhesion DAMAGES
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CVRgram for Demodulation Band Determination in Bearing Fault Diagnosis under Strong Gear Interference
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作者 Pengda Wang Dezun Zhao +1 位作者 Dongdong Liu Lingli Cui 《Journal of Dynamics, Monitoring and Diagnostics》 2022年第4期237-250,共14页
Fault-related resonance frequency band extraction-based demodulation methods are widely used for bearing diagnostics.However,due to the high peaks of strong gear meshing interference,the classical band selection metho... Fault-related resonance frequency band extraction-based demodulation methods are widely used for bearing diagnostics.However,due to the high peaks of strong gear meshing interference,the classical band selection methods have poor performance and cannot work well for bearing fault type detection.As such,the CVRgram-based bearing fault diagnosis method is proposed in this paper.In the proposed method,inspired by the conditional variance(CV)index and root mean square(RMS),a novel index,named the CV/root mean square(CVR),is first proposed.The CVR index has high robustness for the interference of non-Gaussian or Gaussian noise and has the ability to determine the center frequency of the weak bearing fault-related resonance frequency band under strong interference.Secondly,motived by the Kurtogram,the CVRgram algorithm is developed for adaptively determining the optimal filtering parameters.Finally,the CVRgram-based bearing fault diagnosis method under strong gear meshing interference is proposed.The performance of the CVRgram-based method is verified by both the simulation signal and the experiment signal.The comparison analysis with the Kurtogram,Protrugram,and CVgram-based method shows that the proposed technique has a much better ability for bearing fault detection under strong noise interference. 展开更多
关键词 bearing fault diagnosis CVRgram gear meshing interference resonance frequency band detection
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液压泵用推力球轴承疲劳剥落原因
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作者 李权 陈荣 +1 位作者 傅国如 田浩 《理化检验(物理分册)》 CAS 2024年第9期38-42,共5页
某台液压泵推力球轴承发生疲劳剥落现象。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、压印深度测量等方法对轴承剥落的原因进行分析。结果表明:轴承发生疲劳剥落的原因为,保持架兜孔压印部位变形量大,钢球受到过度约束,钢球与保... 某台液压泵推力球轴承发生疲劳剥落现象。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、压印深度测量等方法对轴承剥落的原因进行分析。结果表明:轴承发生疲劳剥落的原因为,保持架兜孔压印部位变形量大,钢球受到过度约束,钢球与保持架发生运动干涉,最终导致轴承疲劳剥落。采用聚醚醚酮材料制造的自锁保持架替代铜实体保持架,可有效改善推力球轴承疲劳剥落的问题。 展开更多
关键词 液压泵 推力球轴承 自锁保持架 疲劳剥落 运动干涉 聚醚醚酮
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全陶瓷球轴承最佳原始游隙的研究与分析
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作者 吴玉厚 任科轩 +1 位作者 夏忠贤 孙健 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第11期314-320,共7页
游隙对于滚动轴承服役过程中的振动噪声、载荷分布及温升等均有重要影响。为获得适用于全陶瓷球轴承游隙的计算方法,将轴承装配、高速离心效应及热膨胀系数等因素统一为有效过盈量并对轴承游隙进行分析、总结计算公式,同时对氮化硅及轴... 游隙对于滚动轴承服役过程中的振动噪声、载荷分布及温升等均有重要影响。为获得适用于全陶瓷球轴承游隙的计算方法,将轴承装配、高速离心效应及热膨胀系数等因素统一为有效过盈量并对轴承游隙进行分析、总结计算公式,同时对氮化硅及轴承钢材料进行拉伸变形计算,研究发现氮化硅材料的延展性为轴承钢的67.7%,以此对过盈量引起游隙变化公式进行优化,并进行轴承装配实验验证优化结果。以7007C氮化硅全陶瓷球轴承为例,计算最佳原始游隙,结果表明在影响轴承径向游隙的因素中,离心效应影响程度最大,其次是轴承装配,再次为热膨胀系数,影响程度最小的为温差;随着转速及载荷的增加,离心效应及热膨胀系数的影响程度在所有影响因素中所占比重也会逐渐增加。 展开更多
关键词 全陶瓷球轴承 原始游隙 工作游隙 过盈配合
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不刮瓦轴承的两个基础理论及其实例计算分析
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作者 江旭昌 《新世纪水泥导报》 CAS 2024年第2期4-10,I0013,共8页
不刮瓦轴承在我国水泥工业应用中存在两个问题:一是对其形成楔形间隙的必要性和重要性的认识模糊甚至存在疑虑;二是担心管磨机主轴承球面瓦的巴氏合金轴瓦会被压坏。为消除当前不少人对不刮瓦轴承技术的疑虑和担心,通过对不刮瓦轴承两... 不刮瓦轴承在我国水泥工业应用中存在两个问题:一是对其形成楔形间隙的必要性和重要性的认识模糊甚至存在疑虑;二是担心管磨机主轴承球面瓦的巴氏合金轴瓦会被压坏。为消除当前不少人对不刮瓦轴承技术的疑虑和担心,通过对不刮瓦轴承两个基础理论及其实例计算进行分析,得出结论:(1)不刮瓦轴承即无负荷时轴颈与轴瓦接触角φ=0的滑动轴承,是一种当前最先进的滑动轴承;(2)在管磨机中,水泥磨机主轴承轴瓦的负荷是最大的或者说是最重的,经过实例计算表明其安全系数n最小者竟然大于10,表明巴氏合金轴瓦是绝对不会被压坏的。 展开更多
关键词 回转窑 管磨机 滑动轴承 球形瓦 不刮瓦轴承 新型刮研法
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考虑制造误差的摆线轮减速器转臂轴承承载分析
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作者 魏士雄 杨建军 +2 位作者 魏冰阳 王永强 徐家科 《机械传动》 北大核心 2024年第11期105-111,共7页
摆线轮减速器转臂轴承的承载性能和磨损状况与减速器的回转精度和寿命有密切关系。针对某150BX型摆线轮减速器轴承孔实际磨损状况,首先,建立转臂轴承的承载模型,明确了最大载荷及其方向的变化规律;然后,建立含制造误差的摆线轮和曲柄轴... 摆线轮减速器转臂轴承的承载性能和磨损状况与减速器的回转精度和寿命有密切关系。针对某150BX型摆线轮减速器轴承孔实际磨损状况,首先,建立转臂轴承的承载模型,明确了最大载荷及其方向的变化规律;然后,建立含制造误差的摆线轮和曲柄轴的运动模型,分析制造误差对转臂轴承运动过程中的干涉情况,获得了转臂轴承上最大干涉位置和误差选配方法。研究为摆线轮减速器转臂轴承的磨损计算和关键零部件的误差选配提供了依据。 展开更多
关键词 转臂轴承 制造误差 承载规律 坐标转换 最大干涉量
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三瓣波滚道圆柱滚子轴承径向游隙及预载荷计算
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作者 王大勇 冯小川 +2 位作者 曹远 于庆杰 刘穆新 《轴承》 北大核心 2024年第8期8-11,共4页
考虑三瓣波滚道波形,推导了三瓣波滚道圆柱滚子轴承径向游隙及其内部预载荷的计算方法,并以某三瓣波滚道圆柱滚子轴承为例,计算了轴承径向游隙并分析了预载荷分布情况以及外滚道波形值、基圆径向游隙对轴承预载荷的影响,结果表明:轴承... 考虑三瓣波滚道波形,推导了三瓣波滚道圆柱滚子轴承径向游隙及其内部预载荷的计算方法,并以某三瓣波滚道圆柱滚子轴承为例,计算了轴承径向游隙并分析了预载荷分布情况以及外滚道波形值、基圆径向游隙对轴承预载荷的影响,结果表明:轴承最大预载荷随着外滚道波形值增大而增大,随着基圆径向游隙增大而减小,说明可以通过外滚道波形值和基圆径向游隙控制轴承最大预载荷。 展开更多
关键词 滚动轴承 圆柱滚子轴承 径向游隙 预载荷 过盈配合
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应力-强度干涉模型下的滚动轴承可靠性评估与设计方法
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作者 李燕科 邱明 +2 位作者 李军星 牛凯岑 许艳雷 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期416-422,共7页
针对滚动轴承可靠性低、缺乏设计依据等问题,提出一种应力-强度干涉模型下的滚动轴承可靠性评估与设计方法。考虑滚动轴承实际承载当量动载荷和规定当量动载荷的随机特性,假设两者为服从对数正态分布的随机变量,建立滚动轴承可靠性评估... 针对滚动轴承可靠性低、缺乏设计依据等问题,提出一种应力-强度干涉模型下的滚动轴承可靠性评估与设计方法。考虑滚动轴承实际承载当量动载荷和规定当量动载荷的随机特性,假设两者为服从对数正态分布的随机变量,建立滚动轴承可靠性评估与设计模型。其次,对多型号多工况下的深沟球轴承和角接触球轴承进行仿真验证,结果表明:本文提出的滚动轴承可靠性评估与设计方法,通过分析当量动载荷的许用范围,结合轴承设计公式可以使优化后的轴承满足在该工况下的目标可靠性寿命,准确有效的实现滚动轴承的可靠性评估与设计。 展开更多
关键词 滚动轴承 可靠性设计 应力-强度干涉模型 对数正态分布
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考虑动态时变载荷的滚动轴承可靠性寿命评估方法
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作者 李军星 高锐 +3 位作者 邱明 李燕科 刘静涛 刘志卫 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期420-427,共8页
载荷是滚动轴承运转过程中不可忽视的因素,不同特征的载荷会对轴承的可靠性产生差异影响。针对滚动轴承实际当量动载荷具有随机时变的特点,提出了一种考虑动态时变载荷的滚动轴承可靠性寿命评估方法,以解决传统方法忽略轴承载荷时变性... 载荷是滚动轴承运转过程中不可忽视的因素,不同特征的载荷会对轴承的可靠性产生差异影响。针对滚动轴承实际当量动载荷具有随机时变的特点,提出了一种考虑动态时变载荷的滚动轴承可靠性寿命评估方法,以解决传统方法忽略轴承载荷时变性导致的评估精度较低的问题。利用灰色预测模型,构建了轴承当量动载荷随机时变过程的分析模型,对小样本载荷数据进行预测补充;在此基础之上,提出了基于动态应力—强度干涉模型的轴承可靠性寿命评估方法,得到了动载荷的工作区间,从而获得轴承可靠性寿命区间;进行了圆柱滚子轴承NU206E的可靠性寿命测试,对该方法进行验证。结果表明:与传统方法相比,采用所提出的方法得到的轴承寿命评估值与测试值较接近,精度较高,评估时间较短,且能获得覆盖大部分测试值的寿命区间。结合灰色预测模型和动态应力—强度干涉模型的滚动轴承可靠性寿命评估方法具有良好的工程应用价值,为变载工况下的滚动轴承可靠性评估提供了新的思路。 展开更多
关键词 滚动轴承 可靠性评估 灰色预测模型 时变应力 应力—强度干涉模型
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滚动轴承防尘密封的结构优化及性能研究
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作者 安国良 张义民 《日用电器》 2024年第5期95-100,共6页
通过有限元数值方法模拟分析密封唇结构对深沟球轴承橡胶防尘盖的密封性能产生的影响,在此基础上进行密封结构优化,并分析了转速对结构优化后的密封产生的影响。结果表明:随着密封唇轴向和径向过盈量的增加,密封唇部的接触压力和摩擦应... 通过有限元数值方法模拟分析密封唇结构对深沟球轴承橡胶防尘盖的密封性能产生的影响,在此基础上进行密封结构优化,并分析了转速对结构优化后的密封产生的影响。结果表明:随着密封唇轴向和径向过盈量的增加,密封唇部的接触压力和摩擦应力增大;随着密封唇接触宽度的增加,唇部的接触压力和摩擦应力减小;确定优化方案后,转速升高会造成密封唇温度升高,但转速变化并不影响优化后防尘盖的密封性能。 展开更多
关键词 密封唇 轴承 过盈量 转速
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轨道交通牵引系统电磁兼容技术研究及应用 被引量:2
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作者 支永健 朱柄全 +2 位作者 袁科亮 杨德勇 刘松林 《安全与电磁兼容》 2024年第3期25-38,共14页
电力电子变流装置的应用显著提升了轨道交通牵引系统的性能,同时也带来了电磁干扰、长线缆振荡过电压、轴承电腐蚀等负面效应。文章聚焦轨道交通应用场景,围绕牵引系统,从整车辐射、车辆与列车检测系统及应答器传输系统的兼容性、低频... 电力电子变流装置的应用显著提升了轨道交通牵引系统的性能,同时也带来了电磁干扰、长线缆振荡过电压、轴承电腐蚀等负面效应。文章聚焦轨道交通应用场景,围绕牵引系统,从整车辐射、车辆与列车检测系统及应答器传输系统的兼容性、低频磁场发射、长线缆过电压、电机轴承电腐蚀五个方面介绍了电磁兼容问题的机理、国内外标准,并从软硬件方面介绍了管控措施。指出基于标准、经验和模型,有针对性地开展电磁兼容建模、仿真、分析和抑制是实现轨道交通系统电磁兼容性的重要手段。路网车大系统及跨国运行车辆的电磁兼容设计、宽禁带半导体器件应用等,是未来轨道交通电磁兼容设计面临的挑战。 展开更多
关键词 电磁兼容 牵引系统 电磁干扰 辐射发射 轴承电腐蚀
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考虑游隙变化的圆柱滚子轴承疲劳寿命分析
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作者 张珂 胡凌宽 阎卫增 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1317-1329,共13页
针对传统的轴承寿命计算方法难以探究工作径向游隙对圆柱滚子轴承寿命的影响问题,提出了一种圆柱滚子轴承工作游隙的理论计算模型和考虑工作径向游隙的轴承寿命计算模型。首先,研究了过盈配合、离心力、温度、径向载荷、动压润滑油膜对... 针对传统的轴承寿命计算方法难以探究工作径向游隙对圆柱滚子轴承寿命的影响问题,提出了一种圆柱滚子轴承工作游隙的理论计算模型和考虑工作径向游隙的轴承寿命计算模型。首先,研究了过盈配合、离心力、温度、径向载荷、动压润滑油膜对径向游隙的影响机制,建立了圆柱滚子轴承工作游隙理论计算模型;然后,根据轴承工作游隙理论计算模型,将最大滚动体载荷与轴承工作游隙联系起来,建立了考虑工作径向游隙的轴承寿命计算模型;最后,以SFW250-8/850卧式水力发电机主轴上的圆柱滚子轴承SKF N324为研究对象,针对标准中定义的五个原始径向游隙组,根据轴承工作游隙理论计算模型计算得到了五个工作径向游隙组,再根据考虑工作径向游隙的轴承寿命计算模型,分析了五个工作径向游隙组的载荷分布和寿命,以此确定最佳工作游隙组,模型结果与ISO/TS 16281:2008计算结果、RomaxDesigner仿真结果作对比,验证了计算模型的可靠性。研究结果表明:过盈配合对轻载和中载条件下轴承的径向游隙影响最大,变化量分别为-30.768μm和-16.413μm;温度对重载条件下轴承的径向游隙影响最大,变化量为-16.866μm;轻载工况下游隙值为-43μm时,承担载荷的滚子数量为9个,寿命达到最大值48187 h,径向游隙的变化会影响轴承接触应力分布和受载滚子数量,进而影响轴承的寿命,不同载荷下轴承的最佳工作游隙值不同;轴承寿命计算模型的计算结果与ISO/TS 16281:2008的计算结果误差为3.48%,与Romax仿真结果误差为4.71%。该模型更贴近实际工况,可为轴承设计提供参考,并可根据实际工况选择合适的游隙来延长轴承使用寿命。 展开更多
关键词 滚动轴承 滚柱轴承 工作径向游隙 原始径向游隙 载荷分布 轴承寿命计算模型 过盈配合 轴系温度场 RomaxDesigner
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双馈风力发电机转轴微动磨损原因分析及预防措施
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作者 刘倩 《轴承》 北大核心 2024年第9期88-91,共4页
针对双馈风力发电机转轴微动磨损故障,从发电机的振动,转轴与轴承内圈的配合以及材料性能等方面进行分析,认为轴承原始游隙过小,轴承过盈量偏小,机组振动偏大以及摩擦副材料性能不足是导致转轴呈蜂窝状损伤形貌的原因。通过增大转轴与... 针对双馈风力发电机转轴微动磨损故障,从发电机的振动,转轴与轴承内圈的配合以及材料性能等方面进行分析,认为轴承原始游隙过小,轴承过盈量偏小,机组振动偏大以及摩擦副材料性能不足是导致转轴呈蜂窝状损伤形貌的原因。通过增大转轴与轴承内圈间的过盈量和轴承原始游隙,减小振动,在接触副涂抹防蠕动膏的措施,有效解决了转轴微动磨损问题,保障了风力发电机的可靠运行。 展开更多
关键词 滚动轴承 风力发电机组 微动磨损 过盈配合 振动 径向游隙
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立式推力滑动轴承的改进设计及性能试验研究
14
作者 辛奇材 《机械管理开发》 2024年第9期153-155,共3页
对立式推力滑动轴承的结构进行了分析,针对传统立式推力滑动轴承散热差、换热效率低、检修频繁等问题对轴承进行了推力瓦设计、油路改进设计以及油水冷却器设计,最终对新型立式推力滑动轴承进行总体结构设计;基于试验方案对传统与新型... 对立式推力滑动轴承的结构进行了分析,针对传统立式推力滑动轴承散热差、换热效率低、检修频繁等问题对轴承进行了推力瓦设计、油路改进设计以及油水冷却器设计,最终对新型立式推力滑动轴承进行总体结构设计;基于试验方案对传统与新型推力滑动轴承进行了性能试验研究,验证了新型推力滑动轴承的可靠性,为后续轴承的改进提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 推力滑动轴承 推力瓦 油水冷却器 性能试验
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320 MW汽轮机金斯伯利型推力轴承替代米切尔型推力轴承可行性分析
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作者 刘冬 《机械管理开发》 2024年第4期69-70,76,共3页
在汽轮机的运行中推力轴承起到了平衡轴向推力的作用,保证了动静叶栅之间的间隙,防止了动静叶栅发生碰磨.在实际生产过程中,推力轴承温度高、磨损的情况也时有发生.针对某电厂8号机推力轴承瓦块温度高的问题,通过解体分析,判断主要是由... 在汽轮机的运行中推力轴承起到了平衡轴向推力的作用,保证了动静叶栅之间的间隙,防止了动静叶栅发生碰磨.在实际生产过程中,推力轴承温度高、磨损的情况也时有发生.针对某电厂8号机推力轴承瓦块温度高的问题,通过解体分析,判断主要是由于各推力瓦块载荷相差大、推力轴承自我调节能力差引起的瓦块温度高,采取了将米切尔型推力轴承更换为金斯伯利型推力轴承的方案,在更换推力轴承型式后,推力轴承瓦块温度高的问题得到了有效的改善,保证了机组的安全稳定运行. 展开更多
关键词 汽轮机 米切尔型推力轴承 斯伯利型推力轴承 瓦块温度 工作面 载荷
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汽车轮毂轴承的刚度提升办法研究
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作者 梅松 李俊 +2 位作者 唐威 郭轶 熊伟 《机电工程技术》 2024年第7期302-305,309,共5页
在轮毂轴承外形尺寸和内部结构不变的情况下,通过优化轮毂轴承外径与转向节内径的过盈量,来实现轮毂轴承刚度的提升,并最终确定过盈量对轴承刚度的影响。然而刚度的提升对轮毂轴承的寿命也会有影响,通过分析该型号轴承的工作游隙与寿命... 在轮毂轴承外形尺寸和内部结构不变的情况下,通过优化轮毂轴承外径与转向节内径的过盈量,来实现轮毂轴承刚度的提升,并最终确定过盈量对轴承刚度的影响。然而刚度的提升对轮毂轴承的寿命也会有影响,通过分析该型号轴承的工作游隙与寿命关系图,确定其工作游隙在-0.005~-0.05 mm范围内时,轴承寿命均满足要求,再对轮毂轴承加载方式进行研究,并通过理论推导计算出其刚度,结合有限元仿真进行理论分析,最后利用台架机实验对理论分析部分进行实验验证。结果表明在一定范围内增大过盈量对刚度提升有利,特别在低载荷情况下刚度能提升近20%。并且实验值与理论值有较好的一致性,由此实现了该型号轮毂轴承的刚度提升。 展开更多
关键词 轮毂轴承刚度 有限元分析 过盈量
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基于SVMD与参数优化MCKD的轴承故障诊断
17
作者 钟先友 何流 赵潇 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1179-1188,共10页
针对轴承故障信号存在噪声干扰,难以提取故障特征的问题,提出了一种将连续变分模态分解(SVMD)与改进的最大相关峭度反卷积(MCKD)相结合的轴承故障诊断方法。首先,为了表征轴承振动信号中的故障特征,将峭度与高斯核相结合,提出了比峭度... 针对轴承故障信号存在噪声干扰,难以提取故障特征的问题,提出了一种将连续变分模态分解(SVMD)与改进的最大相关峭度反卷积(MCKD)相结合的轴承故障诊断方法。首先,为了表征轴承振动信号中的故障特征,将峭度与高斯核相结合,提出了比峭度指标更为突出的加权峭度指标;其次,利用SVMD方法对轴承信号进行了分解,获得了若干模态分量,并使用加权峭度指标从多个模态分量中筛选出了故障特征最丰富的模态分量;然后,以包络熵为标准,通过几何平均优化器(GMO)优化MCKD的滤波器长度和周期两个参数,获得了最佳的参数组合;最后,采用GMO-MCKD方法对轴承信号进行了降噪,对降噪后的信号进行了包络分析,提取了轴承特征频率;同时,采用粒子群优化(PSO)的变分模态分解(VMD)和粒子群优化的变分模态提取(VME),对轴承信号进行了对照分析。研究结果表明:采用SVMD-GMO-MCKD方法在辛辛那提数据集中诊断出轴承特征频率为234.4 Hz及其二倍频;在西储大学轴承数据集中诊断出轴承特征频率为108.96 Hz,二倍频为218.09 Hz。该方法可以增强滚动轴承的周期性冲击成分,在有干扰的背景下有效地提取出滚动轴承内圈和外圈的故障特征,且轴承故障特征提取效果优于PSO-VMD和PSO-VME方法。 展开更多
关键词 噪声干扰 连续变分模态分解 最大相关峭度反卷积 几何平均优化器 故障特征提取效果 轴承特征频率
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轮轨激扰下高速动车组轴箱轴承故障特征解调方法研究
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作者 李伟 徐文海 +3 位作者 杜昭童 曾孝东 弓世贤 田瑞兰 《铁道车辆》 2024年第5期39-48,89,共11页
针对希尔伯特变换无法在轮轨激扰下实现轴箱轴承故障信息识别的缺陷,提出使用高阶频率加权能量算子(High-Order Frequency-Weighted Energy Operator,HFWEO)对轴箱轴承故障冲击进行识别的新方法。首先,通过高速动车组单轴滚动振动试验... 针对希尔伯特变换无法在轮轨激扰下实现轴箱轴承故障信息识别的缺陷,提出使用高阶频率加权能量算子(High-Order Frequency-Weighted Energy Operator,HFWEO)对轴箱轴承故障冲击进行识别的新方法。首先,通过高速动车组单轴滚动振动试验台进行了轮轨激扰下轴箱振动信号的采集,并对轴箱振动特性进行了分析,得出轮对踏面损伤产生的轮轨激扰主要位于1 kHz以下的低频部分,而轴承故障冲击主要位于1 kHz以上高频的部分;然后,通过公式推导分析了HFWEO的解调特性,并讨论了HFWEO的信号干扰比(Signal-to-Interference Ratio,SIR)随HFWEO阶次变化的规律,证明高阶频率加权能量算子可在轮轨激扰下实现轴箱轴承的故障诊断;最后,将HFWEO应用于轮轨激扰下的轴箱轴承故障数据分析,验证了HFWEO解调方法的有效性与优越性。 展开更多
关键词 高速动车组 轴箱轴承 轮轨激扰 故障诊断 高阶频率加权能量算子
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基于改进深度残差收缩网络的旋转机械故障诊断 被引量:1
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作者 杨正理 吴馥云 陈海霞 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第3期344-352,共9页
旋转机械振动信号在多层深度学习过程中会出现退化和过拟合现象,同时含噪数据样本也会使模型故障诊断正确率偏低,数据样本不平衡会引起模型训练具有倾向性,针对以上一系列问题,提出了一种基于改进型深度残差收缩网络(DRSN)的旋转机械故... 旋转机械振动信号在多层深度学习过程中会出现退化和过拟合现象,同时含噪数据样本也会使模型故障诊断正确率偏低,数据样本不平衡会引起模型训练具有倾向性,针对以上一系列问题,提出了一种基于改进型深度残差收缩网络(DRSN)的旋转机械故障诊断方法。首先,对多故障、长时间序列数据样本进行了矩阵化处理,得到了模型容易接受的多维度灰度图故障样本;针对旋转机械从正常状态到故障状态的机械老化过程,采用了多点随机采样方法,构建了全寿命周期数据样本,用于后续的故障诊断;然后,在卷积神经网络(CNN)的基础上,通过引入残差项、注意力机制和焦点损失函数,构建起了多层深度残差收缩网络,对旋转机械进行了故障诊断(其中,残差项降低了训练过程中样本数据的特征损失,避免了模型的退化和过拟合;注意力机制和软阈值化自动设置噪声阈值,降低了噪声对故障诊断精度的影响;焦点损失函数修正了模型训练的倾向性,提高了模型训练效率和灵敏性);最后,利用滚动轴承数据库样本对模型的性能进行了实例验证。研究结果表明:DRSN模型在训练过程中没有出现明显的退化现象,能够始终保持较高的训练效率和故障诊断精度,有效避免了噪声干扰,在不平衡数据集上修正了模型训练的倾向性。与其他模型相比较,DRSN多层模型的平均故障诊断精度提高约1%~6%。 展开更多
关键词 滚动轴承 卷积神经网络 深度残差收缩网络 软阈值化 数据样本不平衡 噪声干扰
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电磁轴承自抗扰控制的抗扰能力
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作者 李斌 任正义 +3 位作者 尚一博 张广军 刘红 王晨 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1872-1879,共8页
自抗扰控制超调小、响应快、稳定误差小,具有很好的抗扰能力和鲁棒性。本工作以10 kWh飞轮储能系统为研究对象,针对电磁轴承PID控制在抗扰能力方面的不足,设计了双闭环自抗扰控制系统。利用Simulink建立了单自由度磁轴承的双闭环自抗扰... 自抗扰控制超调小、响应快、稳定误差小,具有很好的抗扰能力和鲁棒性。本工作以10 kWh飞轮储能系统为研究对象,针对电磁轴承PID控制在抗扰能力方面的不足,设计了双闭环自抗扰控制系统。利用Simulink建立了单自由度磁轴承的双闭环自抗扰控制系统,通过在不同位置施加随机噪声信号,验证了自抗扰控制在磁轴承控制应用中的控制能力(忽略机械误差干扰),并对比分析了自抗扰控制和PID控制的抗扰能力,发现自抗扰控制系统的响应超调和稳态误差都可被控制在±5%以内,并且具有更好的抗扰能力,为电磁轴承自抗扰控制器的实现提供了设计参考。 展开更多
关键词 电磁轴承 自抗扰控制 SIMULINK仿真 抗扰能力
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