一种滚动轴承剥落尺寸的估计方法技术

本发明专利技术提出一种滚动轴承剥落尺寸的估计方法，滚动轴承内圈线性剥落后，当钢球滚过剥落区域时，钢球与内外圈的接触压力突然减小导致轴承产生振动，提取内圈产生的加速度信号为振动信号，根据钢球的滚动轨迹的几何关系图，通过数学公式推导出剥落尺寸，用Adams动力学仿真软件或者通过试验的方法来产生滚动轴承转动时内圈的振动图像，然后利用MATLAB编写程序将数学公式进行求解最后得到剥落区域的宽度，并验证该方法的准确性。本发明专利技术通过轴承的振动信号结合轴承内圈的几何结构对轴承内圈剥落尺寸进行估计。

【技术实现步骤摘要】
一种滚动轴承剥落尺寸的估计方法
本专利技术属于滚动轴承故障诊断的
，尤其涉及一种滚动轴承剥落尺寸的估计方法。
技术介绍
轴承是机械设备中重要的零部件，轴承的剥落会对机械设备的运转产生很大的影响。对轴承剥落尺寸的估计可以判断轴承剥落对机械设备运转的影响大小，甚至在其他情况相同的条件下，剥落尺寸的大小还能判断轴承的剩余寿命，剥落尺寸越大的轴承剩余寿命越短。目前，由于轴承钢球中心进入剥落入口边界的时间难以确定，所以轴承剥落尺寸大多通过间接的方法来进行估计，难以准确确定轴承的剥落尺寸。并且目前对轴承剥落尺寸的估计大多是针对外圈剥落，而对轴承内圈剥落尺寸的估计较少涉及。由于轴承内圈的几何结构与外圈不同，所以对内圈剥落需要一种新的方法来进行估计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种滚动轴承剥落尺寸的估计方法，通过轴承的振动信号结合轴承内圈的几何结构对轴承内圈剥落尺寸进行估计。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种滚动轴承剥落尺寸的估计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)振动信号的提取：滚动轴承内圈线性剥落后，当钢球滚过剥落区域时，钢球与内外圈的接触压力突然减小导致轴承产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚动轴承剥落尺寸的估计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)振动信号的提取：滚动轴承内圈线性剥落后，当钢球滚过剥落区域时，钢球与内外圈的接触压力突然减小导致轴承产生振动，典型的振动信号是内圈产生的加速度信号，在A点钢球与内外圈的压力开始减小，钢球对内圈的支撑力减小，所以振动信号减小到局部最低点D，然后由于内圈向下的移动导致其他钢球的变形增大，使其他钢球与内圈的支撑力增大，然后振动信号开始增加，直到第一个波峰B点，B点代表钢球与滚道失去接触的点，在B点以后轴承按某一频率振动直到钢球与另一个边缘碰撞，在C点处产生一个高频振动；O点是滚动轴承的中心，P是内圈上的进入边界，Q是内圈上的出口边界...

【技术特征摘要】
1.一种滚动轴承剥落尺寸的估计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)振动信号的提取：滚动轴承内圈线性剥落后，当钢球滚过剥落区域时，钢球与内外圈的接触压力突然减小导致轴承产生振动，典型的振动信号是内圈产生的加速度信号，在A点钢球与内外圈的压力开始减小，钢球对内圈的支撑力减小，所以振动信号减小到局部最低点D，然后由于内圈向下的移动导致其他钢球的变形增大，使其他钢球与内圈的支撑力增大，然后振动信号开始增加，直到第一个波峰B点，B点代表钢球与滚道失去接触的点，在B点以后轴承按某一频率振动直到钢球与另一个边缘碰撞，在C点处产生一个高频振动；O点是滚动轴承的中心，P是内圈上的进入边界，Q是内圈上的出口边界，当钢球中心位于通过直线OP时的点为进入点，由于接触变形导致钢球与内外圈的接触区域存在两个接触椭圆，当变形区域到达入口边界P时，钢球的中心在A点，钢球与外圈和内圈接触区椭圆的短半轴分别为a1和α2，钢球与内外圈同时失去接触的点为B点，此时钢球与内外圈的接触变形为零，并且从入口边P点到钢球中心的距离等于钢球的半径r，C点是钢球与出口边碰撞时钢球的中心点，此处的A、B、C点对应于上述振动信号的A、B、C点，A点与B点和进入点P之间构成的角分别称为θ1和θ2，从A到B的时间为te，从B到C的时间为tp，te和tp都能够从振动信号中提取；S2)剥落尺寸数学推导方法：在A点处，接触力为F0，a1和a2可以通过赫兹接触理论用如下公式计算出来，滚动轴承在低转速下离心力与接触力相比非常小，因此忽略离心力：式中，E1和E2表示内圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓松，熊剑，华林，钱东升，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42