基于正反问题的滚动轴承损伤程度评估

为了量化辨识深沟球轴承局部缺陷,提出正反问题相结合的评估方法.正问题建模时采用“先独立,后集成”的策略,结合有限元法与多自由度振动理论,考虑外圈结构弹性变形、滚动体-内圈动态接触关系,建立深沟球轴承柔性多体接触动力学分析模型.应用非线性Hertz理论描述接触力,通过轮廓变化对表面损伤进行有效模拟.为了表征轴承-轴承座传递路径的作用,将轴承座同时计入有限元模型,并对相关参数进行修正使得该模型具有精确的损伤预测能力.将反问题计算转化为空间距离的比较,以实测信号特征量作为输入,进而测出损伤位置和尺寸.为了减小相对误差,提出损伤区间的概念,用区间代码表征损伤程度.实验数据验证表明,该方法能够高效量化轴承损伤,具有良好的预测精度.     

曲面密切加工法的残余高度计算

工程中有很多复杂柱面,5坐标加工可高效达到所需形状。运用相关文献已阐述的切触原理,研究了在多轴数控机床中刀具切削圆与零件柱面的切触条件和局部坐标系下的局部最佳接触条件,并用投影对刀具切削圆与柱面的贴近程度进行了分析,进而提出一种可通过求解相邻2个加工位置之间的交点求残余高度的方法。通过人为放大加丁间隙并打印出来,以验证算法的正确性,再通过3坐标测量检测试件残余高度。结果表明,理论计算与实际检测完全符合。     

局部缺陷深沟球轴承动力学建模以及振动分析

滚动轴承是旋转机械中至关重要的零部件,它的失效会带来机械运行故障.为了更加准确地揭示表面缺陷轴承振动响应的机理,考虑了滚动轴承受到不平衡力以及运行产生的扰动力的影响,基于Hertzian接触理论,结合弹性力学、轴承运动学以及几何学,建立了4自由度外圈缺陷深沟球轴承动力学模型.为了能够更好地描述轴承缺陷的位置,对缺陷部分进行了数学化处理,该模型将缺陷部分看作一个矩形,从轴承实际运动的角度刻画轴系-内圈-外圈-轴承座传递过程.以深沟球SKF6205-RS轴承为建模对象,利用四阶变步长的Runge-Kutta法对动力学的拉格朗日方程进行求解,得到外圈缺陷的振动响应时域信号以及频域信号,与凯斯西储大学轴承实验结果进行了比较,验证了模型的可行性以及准确性.     

滚动轴承滚道磨削表面粗糙度及残余应力

基于仿真软件ABAQUS,使用热力耦合单元设计了基于不同工况下的单颗粒磨粒磨削仿真实验。通过分析其磨削后残余应力和粗糙度的标准偏差的变化趋势,计算不同工况下残余应力和粗糙度的离散程度,结合轴承载荷谱及服役状态,得出最优磨削工艺参数范围。研究对轴承滚道磨削表面表征和状态预测提供了理论基础。     

构造二元切触有理插值的一种方法

利用凸组合方法构造出二元切触有理插值,且可以降低插值函数分母或分子次数,其构造方法简单、过程公式化,比常用的有条件限制的连分式方法更具有一般性,更便于实际应用.     

等共轭曲率摆动凸轮传动机构设计原理

以二阶密切作为起点来论述高阶密切思路,将微分几何的＂切触＂（即高阶密切）的概念从曲面加工、齿轮啮合、轴承滚道设计和轧辊辊形设计,推广到凸轮机构;并且研究了一种具有高阶凸凹接触的凸轮传动,使凸轮的平稳性、接触强度和润滑性能都有较大幅度的提高,具有结构紧凑、体积小、噪音低、寿命长等显著优点。     

深沟球轴承复合故障动力学特征

为提高状态监测水平,诊断和识别轴承的早期故障,降低因轴承故障导致的损失, 针对径向载荷作用下复合故障激励的滚动轴承振动机理的复杂性问题,基于Hertz接触理论,考虑复合故障、轴和轴承座与轴承之间的耦合激励、时变位移激励和滚动体滑动等因素,提出了4自由度复合故障深沟球轴承动力学模型. 模型描述了滚动体在滚道表面上的接触和运动,探究了轴承表面复合故障激励机理,分析了3种工况条件下滚动轴承复合故障对系统动力学振动响应的影响,为轴承状态监测和诊断提供了理论依据. 实验和模拟研究结果表明,复合故障的振动响应是由内、外圈单故障的振动响应耦合作用的结果,在频谱图中可以明显地分辨出内、外圈故障特征频率及倍频成分,与单故障相比较,其对应的幅值增大. 缺陷尺寸增大、转速增高和载荷增强均会使复合故障轴承的振动幅值增大,影响其运行状态,进而加速轴承的失效,降低轴承的使用寿命.     

用位似曲面求解二次曲面交线问题的原理及应用

从位似变换理论出发,讨论了位似曲面的概念,推证了位似曲面的两条特性。根据这些特性提出一种解决二次曲面交线的方法——位似曲面法,并探讨了方法的作图原理及其应用情况。     

基于粒子群-遗传混合算法的深沟球轴承优化设计

为了提高深沟球轴承的服役性能，提出一种基于粒子群-遗传混合算法的优化设计方法。其以额定动载荷和额定静载荷为目标函数，以滚动体直径、节圆直径、滚动体数目和内外圈滚道沟曲率半径系数为设计变量，基于粒子群算法，引入罚函数和遗传交叉、变异操作，解决带约束优化问题求解和局部最优问题。并以6206型轴承为算例，对优化后的轴承进行应力分析和敏感度分析。结果表明，所提出算法的收敛性能较好、优化能力较强、运算速度较快，优化后的深沟球轴承接触应力下降了31.7%，从而验证了所提出方法的有效性。     

高阶模糊BP神经网络及其在滚动轴承故障诊断中的应用

将模糊逻辑理论与高阶BP神经网络结合起来,讨论了高阶模糊BP神经网络的结构、特点、二阶算法以及隶属函数的确定。并将该神经网络模型用于滚动轴承的故障诊断中,试验表明高阶模糊BP神经网络对轴承故障模式具有稳定、准确的识别能力,是一种行之有效的诊断方法。     

空气静压止推轴承性能的数值分析

采用有限差分法，对柱坐标系下带均压槽的圆形空气静压止推轴承的压力场进行了二维数值仿真，并根据流量平衡原理，计算出给定气膜间隙下的出口压力值、承载力和流量值。最终得到空气静压止推轴承的性能曲线。结果表明，计算结果与实验结果有较高的一致性。     

球轴承-转子系统动特性的整体分析方法

针对轴承刚度计算精度不高的问题,求解滚动轴承内圈方程组的雅可比矩阵得到滚动轴承五维刚度,对轴承刚度特性分析表明,刚度随工况变化呈显著非线性变化.考虑转子外力和不平衡力作用于轴承的载荷变化和工况变化对轴承刚度的影响以及轴承刚度对转子系统动特性的影响,提出了滚动轴承-转子系统动态特性计算的整体分析方法,使用最速下降法结合牛顿-拉夫逊法求解系统的特征值,建立了转子失稳门槛的优化模型.对某多圆盘转子的临界转速、失稳门槛计算的结果表明:考虑轴承和转子相互作用对系统动特性的影响较为显著,优化转子直径提高了失稳门槛值.本研究为转子系统动特性的准确计算提供了方法.     

陶瓷轴承的发展状况

系统地阐述陶瓷轴承的发展与现状，分析屡化硅陶瓷材料对轴承性能产生的影响以及陶瓷轴承存在的问题，提出陶瓷思承的发展趋势。     

动静压轴承的研究

本文阐述了建立在润滑理论基础上的动静压轴承基本理论及相应的 CAD方法。在理论分析中,讨论了油膜“空穴”现象的影响。编制了动静压轴承特性计算和设计程序,介绍了实验方法并将测试结果与理论解加以比较,证实了理论分析的正确性。有关的理论分析为下一步的研究及设计应用提供了理论依据。     

深沟球轴承动力学有限元仿真分析

摘要：考虑了钢球、套圈滚道和保持架的结构柔性变形和动态接触关系,在ANSYS／LS—DYNA中建立了深沟球轴承的柔性多体接触动力学模型,仿真分析了深沟球轴承的动力学特性,保持架的角速度和动态接触冲击应力的变化规律．将球轴承的保持架角速度、钢球公转和自转角速度等的仿真计算结果与理论计算值进行了对比验证,同时运用球轴承的振动固有频率的试验值验证了仿真结果．仿真结果表明,由于保持架和钢球的接触碰撞和打滑,在球轴承启动阶段,较大的加速度变化引起保持架较大的动态接触冲击应力,降低保持架的疲劳寿命,容易引起断裂失效．计算结果为球轴承动态设计和疲劳寿命提供了参考方法．     

滚动轴承的计算机辅助工艺设计

介绍了滚动轴承的计算机辅助工艺设计系统。系统针对不同类型的轴承,采用相应的方法自动生成工艺,并可手工对生成的工艺结果加以修改,从而得到合理的加工工艺。     

箔片动压气体轴承在低温透平膨胀机中的应用

箔片动压气体轴承(CFB)采用弹性支承和顶层平箔组成的弹性箔片结构,具有极端环境下良好的抗转子不对中和高速下的抗涡动性能,对于实现低温透平膨胀机高效稳定运行具有重要意义。回顾了国内箔片动压气体径向轴承在低温透平膨胀机中的应用,阐述了分段弹性支承、粘弹性支承、波箔箔片、鼓泡箔片等几种典型箔片轴承在高速透平膨胀机上的研究进展及其支承特性。进一步分析对比了上述轴承对高速低温透平膨胀机转子动力学和气动特性的影响规律,结果显示CFB具有优异的静动态特性,能够实现高速低温透平膨胀机的稳定运转,与此同时保证了低温透平高速转子较小的同步涡动和稳定的轴心位置,在高速透平机械的应用领域具有重要价值。     

薄壁角接触球轴承轴向刚度分析及其实验

针对薄壁角接触球轴承刚度分析中的多体接触协调变形的情况,以71718轴承为例进行了薄壁角接触球轴承的轴向刚度特性研究．根据单元大小对分析结果的影响确定合理的单元尺寸;利用所确定的单元尺寸建立71718轴承的三维有限元模型,并对其轴向刚度进行分析;搭建轴承轴向刚度测试平台,并利用该平台对71718的轴向刚度进行测试．实验结果与分析结果的对比可知,利用Hertz解析解计算时误差较大,利用有限元法得到的解与实际测试结果误差在10％以内．     

铅芯隔震橡胶支座在桥梁中的应用

以帮滇河3号大桥为依托,采用有限元时程分析方法,比较分析普通板式橡胶支座与铅芯隔震橡胶支座抗震性能。研究结果表明:采用铅芯隔振橡胶支座可有效改善桥梁在地震中的受力状况,较大幅度减少墩底轴力、剪力、弯矩。研究成果为该工程的支座替换提供理论依据。