机械工程学报

作者：胡济民, 罗洋, 于亦浩, 石娟娟, 黄伟国, 沈长青, 朱忠奎

单位：1. 苏州大学轨道交通学院 苏州 215131;2. 重庆大学机械与运载工程学院 重庆 400030;3. 博世汽车部件(苏州)有限公司 苏州 215021

关键词：轴承故障机理,振动响应分析,故障诊断,旋转姿态,赫兹接触刚度；

基金：国家自然科学基金(52175056)和苏州市重点产业技术创新(SYG202012)资助项目。

动力学解析建模是研究深沟球轴承在内部故障激励下动态特性的重要手段。然而，传统二维深沟球轴承模型无法分析轴承元件在运转时的三维旋转、离心及陀螺效应、润滑牵引、接触面打滑以及保持架碰撞等复杂的动力学特性。为此，以存在内外滚道、滚珠或动不平衡负载单一故障的球轴承为研究对象，基于Hertz接触理论，建立了考虑多刚体独立自由度、旋转姿态、滚珠动态圆周运动和混合弹流润滑的三维深沟球轴承动态解析模型。引入接触刚度变化系数，阐释了局部故障区域采用定值赫兹接触刚度替代时变接触刚度的可行性。最后，通过针对故障轴承振动特性的仿真以及实验结果的对比分析，验证了该模型的有效性。

来源：2025年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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