机械工程学报

作者：胡爱军, 吉新星, 向玲, 王立勇

单位：1. 华北电力大学机械工程系 保定 071003;2. 北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室 北京 100101

关键词：滚动轴承,动力学模型,时变接触变形,时变刚度,故障特征；

基金：国家自然科学基金(52175092, 52075170)和机电系统测控北京市重点实验室开放课题(KF20212223203) 资助项目。

基于滚动轴承故障动力学模型研究其振动特性及故障机理是实现轴承故障准确诊断的基础。为描述滚动轴承缺陷对其振动响应特性的影响，考虑滚动体与缺陷的相对几何关系，提出了时变接触变形与时变刚度耦合的滚动轴承故障非线性动力学模型。以NSK6205深沟球轴承为对象，通过建立6+Nb自由度非线性时变参数动力学模型，分析了滚动体通过外圈缺陷区域时接触变形、接触刚度以及振动响应的变化过程，得到了不同缺陷尺寸下滚动轴承故障冲击振动响应特征变化规律。理论分析和实验研究结果表明，随着缺陷尺寸的增加，滚动轴承故障振动响应产生由双冲击到多冲击的变化特征，不同缺陷尺寸下，滚动体进入和离开缺陷过程中产生的冲击响应明显不同。研究成果为基于振动信号实现滚动轴承故障尺寸判断提供了理论依据。

来源：2022年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

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