滚动轴承发热与噪声的机理试验研究文献综述

 2022-09-18 05:09

文献综述(或调研报告):

随着滚动轴承的广泛应用,关于滚动轴承的设计分析理论也得到不断发展。接触力学和摩擦学作为在滚动轴承的设计分析中最为重要的理论,关于其的理论研究发展也见证了滚动轴承的技术进步与发展。

最早的滚动轴承出现在公元前古罗马时代,曾在公元年描述过一种球轴承,他在此期间确立了滑动干摩擦定律和摩擦因数的概念。此后, 、等也研究过摩擦问题,其中对干摩擦问题的研究做出了重要贡献。和对滑动摩擦理论做出较为完整的论述,提出摩擦定律。对滚动摩擦理论做了定性阐述,等人给出了滚动摩擦的估算方法。英国工程师首先通过实验总结出了动力润滑理论对滚动摩擦做出了开创性的贡献,德国物理学家完成了弹性接触理论研究奠定滚动轴承静力学分析基础,、等人也进行了相关理论和实验研究,为滚动轴承的的理论分析提供了较为合理的方法。世界范围内的轴承制造研发商,如、、、等对轴承技术的发展起到了推动作用;在中国,洛阳轴承研究所在轴承研究设计与实验方面做了重要工作。

在年通过推导给出了经典的滚动体最大载荷与径向载荷的关系,于年首次提出球轴承的拟静力学分析模型,考虑理论完善了该模型,但不能满足高精度要求。通过适当简化首先建立球轴承的动力学模型,通过研究波纹度和轴向载荷对球轴承性能的影响发展了该模型,但未考虑相关阻尼的影响。等通过对动力学模型进行简化,建立了一个带有保持架的改进动力学模型,并进行了实验验证和对比。在国内,李锦标等最早利用动力学方法对滚动轴承进行分析,此后相关学者相继开发编制了各种滚动轴承动力学仿真分析软件。目前国内许多文献研究所采用的滚动轴承接触模型仍为早期无润滑干接触摩擦模型,忽略润滑阻尼和油膜刚度默认只存在单一刚度。而若在研究滚动轴承同时考虑刚度和阻尼时目前大多文献研究时通过实验和理论计算求解,但通用性不高。关于球轴承的分析设计和计算可参考冈本纯三等,杨启咸等的著作。

关于深沟球轴承局部缺陷和分布缺陷的动力学模型国内外不同学者从不同方面进行了研究。和研究了球轴承局部缺陷引起的振动,并用有限宽度的脉冲对缺陷进行描述。和提出了一个用于波纹度分析的非线性球轴承模型,提出了一个包含五个自由度的球轴承模型,但并未考虑到球轴承的缺陷振动。康建雄以裂纹为滚动轴承局部缺陷研究对象,将局部缺陷简化,建立了一个的动力学模型,并基于此对滚动轴承局部缺陷振动响应进行的分析。赵联春根据球轴承的结构特点,建立了在润滑接触条件下同时考虑卷吸和挤压运动的球轴承振动的一个理论模型,并进行了相关仿真和实验分析。 等人 提出了一个六自由度深沟球轴承的动力学模型。该模型包括对非线性赫兹接触变形和弹性流体动力学润滑的描述,给出了轴承的几何、材料特性和径向游隙作为该模型的输入,由轴承圈之间的相对位移和速度计算轴承力和转矩分量。该模型考虑了内、外圈波纹度等分布缺陷和内、外圈缺陷等局部缺陷。提出的球轴承模型可作为转子与壳体之间的介质用于通用多体或转子动力学计算机编程。

关于滚动轴承振动仿真分析技术也随着计算机技术和数学分析方法的进步得到发展。导致轴承系统产生振动的因素可见图3。 最早利用计算机将仿真分析技术用于研究滚动轴承运动特性。后来随着有限元分析方法的出现和成熟,使得对滚动轴承受力进行较准确的分析成为可能。随着商用多体动力学软件 和仿真软件 的出现和普及,给精确分析滚动轴承摩擦,缺陷振动机理提供了较为简便的方法。

图1 滚动轴承振动机理

早在上世纪60年代就已经有学者开始对轴承振动监测分析的研究。经过技术的发展,应用于振动信号采集分析的监测设备在机械工程领域中被广泛采用。滚动轴承振动监测主要利用速度和加速度传感器来获取轴承运行状态信息。一般来讲,目前对于振动信号的处理可分别利用时域分析,频域分析,小波时频域分析,神经网络、支持向量机等模式识别分析方法进行处理。具体分类可参考表1。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。