滾動軸承故障機理的動力學分析基礎

《滾動軸承故障機理的動力學分析基礎》，曹宏瑞，陳雪峰，彭城 著，出版社： 科學出版社。

科學出版社是由中國科學院編譯局與1930年創建的龍門聯合書局於1954年8月合併成立的；目前公司年出版新書3000多種，期刊500多種，形成了以科學（S）、技術（T）、醫學（M）、教育（E）、人文社科（H）為主要出版領域的業務架構。

目錄

內容簡介

本書以滾動軸承故障動力學建模為理論基礎，以揭示含故障軸承的振動響應機理為目標，論述了滾動軸承動力學建模方法，介紹了球軸承（單列向心球軸承、雙半內圈球軸承、浮動變位球軸承）、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承的動力學方程及求解流程；重點探討了滾動軸承局部損傷故障動力學分析方法，對滾動軸承單點、多點和複合損傷故障下的振動響應進行了仿真及實驗分析；考慮滾道表面形貌，對滾動軸承進行了動力學仿真分析和實驗分析；從打滑和穩定性兩方面開展了滾動軸承保持架動力學分析，討論了雙半內圈球軸承三點異常接觸及滑動問題；最後，介紹了滾動軸承與轉子有限元、轉子剛體單元的耦合建模方法，為工程中的轉子-軸承系統動力學分析提供理論基礎。

目錄

前言

第1章 緒論 1

1.1 滾動軸承故障診斷概述 1

1.2 滾動軸承失效的基本形式 2

1.3 滾動軸承故障機理的研究現狀與發展趨勢 5

1.3.1 基於解析公式的故障機理分析 6

1.3.2 基於動力學模型的故障機理分析 6

參考文獻 16

第2章 滾動軸承動力學建模方法 26

2.1 引言 26

2.2 理論基礎 26

2.2.1 接觸模型 28

2.2.2 牽引模型 32

2.2.3 流體阻力 33

2.3 單列向心球軸承動力學建模 34

2.3.1 軸承元件間的相互作用關係 34

2.3.2 軸承動力學方程及求解 39

2.4 雙半內圈球軸承動力學建模 43

2.4.1 軸承元件間的相互作用關係 43

2.4.2 軸承動力學方程及求解 45

2.5 浮動變位球軸承動力學建模 47

2.5.1 軸承元件間的相互作用關係 48

2.5.2 軸承動力學方程及求解 53

2.6 圓柱滾子軸承動力學建模 53

2.6.1 軸承元件間的相互作用關係 54

2.6.2 軸承動力學方程及求解 59

2.7 圓錐滾子軸承動力學建模 62

2.7.1 圓錐滾子軸承元件間的相互作用關係 62

2.7.2 雙列圓錐滾子軸承動力學方程及求解 66

參考文獻 71

第3章 滾動軸承局部損傷故障動力學分析 72

3.1 引言 72

3.2 滾動軸承單點損傷故障動力學分析 73

3.2.1 球軸承單點損傷動力學建模與仿真 73

3.2.2 滾子軸承單點損傷動力學建模與仿真 95

3.2.3 實驗驗證 106

3.3 滾動軸承多點及複合損傷故障動力學分析 112

3.3.1 滾動軸承多點及複合損傷的數學描述 112

3.3.2 滾動軸承多點及複合損傷動力學仿真與實驗 113

3.4 滾道局部損傷故障特徵頻率分析 121

3.4.1 轉速、載荷及牽引係數影響 123

3.4.2 保持架兜孔間隙與接觸角影響 127

參考文獻 129

第4章 考慮滾道表面形貌的滾動軸承動力學分析 132

4.1 引言 132

4.2 考慮表面形貌的圓柱滾子軸承動力學建模 132

4.2.1 滾道表面形貌特徵 132

4.2.2 模型仿真分析流程 133

4.3 模型驗證 135

4.3.1 仿真分析 135

4.3.2 實驗分析 137

4.4 表面形貌對軸承振動響應的影響 141

4.4.1 表面波紋度對軸承振動響應的影響 141

4.4.2 表面粗糙度對軸承振動響應的影響 144

參考文獻 146

第5章 滾動軸承保持架動力學分析 147

5.1 引言 147

5.2 保持架打滑分析 147

5.2.1 轉速的影響 148

5.2.2 徑向載荷的影響 150

5.2.3 徑向間隙的影響 151

5.2.4 保持架打滑對故障特徵頻率的影響 152

5.3 保持架穩定性分析 165

5.3.1 增大及維持保持架渦動半徑的載荷 167

5.3.2 驅動保持架質心進行渦動的載荷 171

5.3.3 維持恆定渦動速度的載荷 173

參考文獻 174

第6章 雙半內圈球軸承三點異常接觸及滑動分析 176

6.1 引言 176

6.2 雙半內圈球軸承異常接觸條件分析 176

6.2.1 幾何條件分析 176

6.2.2 受載工況下異常接觸仿真 181

6.2.3 受載工況下異常接觸實驗 183

6.2.4 結構參數對軸承異常接觸的影響 188

6.3 雙半內圈球軸承接觸橢圓內滑動分析 192

6.3.1 接觸區域滑動分析 192

6.3.2 異常接觸狀態滑動分析 195

6.3.3 高速工況的滑動分析 197

參考文獻 199

第7章 滾動軸承--轉子系統耦合建模方法 200

7.1 引言 200

7.2 滾動軸承動力學模型與轉子有限元耦合建模 201

7.2.1 滾動軸承--剛性轉子系統動力學模型 201

7.2.2 轉子有限元建模及其與滾動軸承動力學模型耦合 206

7.2.3 實驗驗證 209

7.3 滾動軸承動力學模型與轉子剛體單元耦合建模 215

7.3.1 轉子動力學建模的剛體單元法 215

7.3.2 滾動軸承--轉子系統動力學耦合模型 223

7.3.3 實驗驗證 224

參考文獻 229

附錄 A 坐標系變換 232