申请/专利权人：昆明理工大学

申请日：2023-11-09

公开（公告）日：2024-02-06

公开（公告）号：CN117521283A

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G01M13/04;G06F30/20;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：本发明公开了一种低速滚子轴承外圈剥落引起IAS故障信号的辅助诊断方法，该方法将滚子轴承简化为弹簧阻尼系统，构建滚子轴承的集中参数法动力学模型；基于滚子轴承的集中参数法动力学模型，在单一径向载荷作用下，构建滚子与无故障内外圈间局部变形引起的耦合力与力矩模型以及外圈剥落区的时变附加力矩模型；2个模型融合获得低速滚子轴承外圈剥落引起IAS扰动的动力学模型，通过Runge‑Kutta数值积分法求解得到待诊断滚子轴承由外圈剥落引起IAS故障仿真信号；本发明方法能够判断实测IAS信号是否为轴承外圈剥落引起的故障信号，解决现有方法不能确定故障类型的不足。

主权项：1.一种低速滚子轴承外圈剥落引起IAS故障信号的辅助诊断方法，其特征在于，步骤如下：1将滚子轴承简化为弹簧阻尼系统，构建滚子轴承的集中参数法动力学模型，该模型包括两个位移自由度和一个旋转自由度；2基于步骤1滚子轴承的集中参数法动力学模型，在单一径向载荷作用下，构建滚子与无故障内外圈间局部变形引起的耦合力与力矩模型；3基于步骤1滚子轴承的集中参数法动力学模型，在单一径向载荷作用下，构建滚子与外圈剥落区的时变附加力矩模型；4融合步骤2和步骤3的模型，获得低速滚子轴承外圈剥落引起IAS扰动的动力学模型如下： 式中，m为轴承内圈和转轴的等效总质量，I为轴承内圈和转轴的等效总惯量，Kt为系统的刚度，Cs为系统的阻尼，CT为内圈与空气间的等效粘性阻尼；分别为内圈在水平、竖直方向的振动速度，为内圈角速度，和分别为内圈在水平和竖直方向的振动加速度，为内圈角加速度；Fx和Fy分别为内圈在水平和竖直方向上所受外加径向力，Mz为电机带来的外加扭矩，δod表示每个滚子的时变接触变形，η为用于判断滚子是否在载荷区与内外滚道发生接触变形的参数，ri为轴承内圈滚道半径，Tik为滚子与轴承内圈接触产生的切向力，Nik为滚子与轴承内圈接触产生的法向力，Z为滚子个数；5将待诊断滚子轴承的参数代入步骤4所获得的动力学模型中，通过Runge-Kutta数值积分法求解得到待诊断滚子轴承由外圈剥落引起IAS故障仿真信号，同时采集待诊断滚子轴承的实际相同工况下的IAS信号，比对故障仿真信号和实际IAS信号，判断实际IAS信号是否属于由外圈剥落引起的信号，如果是进一步通过仿真信号同一故障周期IAS突变点横坐标差值计算外圈剥落尺寸。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 昆明理工大学 低速滚子轴承外圈剥落引起IAS故障信号的辅助诊断方法

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