水润滑橡胶尾轴承鸣音试验研究

为了研究水润滑橡胶尾轴承鸣音产生的机理,在水润滑橡胶尾轴承鸣音台架模拟试验的基础上,结合橡胶尾轴承的摩擦特性,对试验结果进行了初步分析总结,揭示了各因素对水润滑橡胶尾轴承鸣音临界工况的影响规律。结果表明,水润滑橡胶尾轴承鸣音出现与否,主要取决于工作过程中轴承与轴颈的直接接触面积以及摩擦系数-速度曲线负斜率。     

基于振动信号的轴承游隙监测及应用

轴承游隙是保证轴承寿命,减小摩擦、振动、噪声,使负荷均匀分布的重要使用特性。轴承游隙调节不当会造成使用寿命的缩短,引起振动和噪声,进而造成设备严重损坏等。由于轴承运转过程中无法实现轴承游隙的直接测量,而振动监测是对机械设备进行状态监测和故障诊断最常用的监测方法。笔者通过建立轴承振动模型,分析轴承游隙不当的振动机理,实现了采用振动信号进行轴承游隙不当的监测。通过实例验证表明,在不停机的状态下采用振动监测可以有效地实现对轴承游隙的监测。     

基于轴承负荷的转子轴承系统建模与试验研究

为揭示轴承转子系统的轴承负荷特性,提出了在转子系统中在线监测轴承负荷,建立了考虑轴承载荷的转子系统的横向振动模型.通过试验和仿真相结合的方法,研究了轴承负荷与支撑振动的耦合关系.该方法是在轴承座下安装轴承负荷传感器以测轴承的负荷,同时监测支撑的加速度,将实测的负荷代入所建的振动模型进行仿真.将仿真结果与实测加速度信号对比分析,结果表明:仿真得到的加速度信号和实测的加速度信号峰值呈周期性变化,周期相同;支撑振动是由轴承负荷所引起的强迫振动与其它振动信号叠加而成,而支撑振动的特性是受轴承负荷影响的.因此,轴承负荷的变化可以作为轴承转子系统状态估计的一个重要条件.     

基于表面特征的滚动轴承振动模型研究

针对轴承制造过程中形成的粗糙度、波纹度、圆度等影响轴承振动的主要因素,利用Lagrange动力学方程建立了具有表面特征的滚动轴承系统的振动模型.该模型可用于分析轴承各部件的表面特征对轴承振动的影响,同时也可用于分析轴承各部件表面存在加工缺陷时系统的振动特性.以轴承内外圈和滚动体表面的波纹度为例,从理论上推导了波纹度阶数与系统振动频率的关系,仿真结果验证了该模型的正确性,所得的结论对轴承振动理论研究和指导低噪声轴承生产有重要意义.     

滚动轴承振动特性的时间序列分析

滚动轴承零件各接触表面的波纹度是引起轴承振动的主要原因。本文分析了轴承滚动表面波纹度对轴承的激振特性,提出了一种直接由振动信号来分析滚动表面加工质量的检测方法。该方法利用时间序列分析技术,对滚动轴承振动信号进行建模和谱分析,找出引起轴承振动的表面因素。试验结果表明,本文提出的方法能正确地分析出表面波纹度的激振特性以及引起轴承振动的主要波纹度谐波分量。     

轴承刚度对船舶轴系振动特性的影响研究

针对某船舶轴系进行了三维几何建模,对不同位置、不同刚度的轴承条件下的轴系周有振动特性进行了分析,得到了不同位置不同刚度的轴承对船舶轴系固有振动特性的影响。计算结果表明,不同位置轴承刚度的变化对船舶轴系固有振动特性的影响有很大的不同。在所有的轴承中,船舶前后艉架轴承和船舶艉管轴承对船舶轴系的振动特性影响最大,同时这些轴承工作条件恶劣,在船舶正常运行过程中刚度要发生很大的变化,因此在船舶运行过程中必须时刻注意这些轴承的性能变化。其它位置处的径向轴承由于刚度相对较大,而且刚度不易发生变化,因此对船舶轴系的振动特性影响较小。而推力轴承刚度的变化影响只影响轴系的高频振动,对船舶轴系最关注的低频振动来说,影响可以不计。     

X2105柴油机连杆轴承故障的理论分析和振动实验研究

通过计算和试验分析了利用测量发动机连杆轴承处缸体振动来研究连杆轴承因间隙而引起的振动特性,从而由发动机缸体表面振动特性判定发动机连杆轴在的故障。     

基于非线性动态特性的轴承–转子系统振动分析

随着空气静压主轴在超精密加工过程中的广泛应用,对主轴的运动精度的要求不断提高,如何准确预测和提高主轴运动精度是十分必要的。基于空气静压轴承的非线性动态特性,研究空气静压主轴的振动特性和预测模型,探索非线性动态特性分析对主轴回转精度的影响。首先,对空气静压径向轴承的动态特性进行分析,建立气膜动态流动模型,采用扰动法求解模型得到轴承的非线性动刚度与动阻尼系数。将空气静压轴承内的气膜作为弹簧阻尼系统建立轴承–转子系统,并通过动力学分析建立了轴承–转子的动态振动模型。将轴承的非线性动态特性参数引入振动模型,结合MATLAB对模型进行求解,得出了空气静压主轴径向跳动误差曲线、偏转误差曲线和径向总振动误差曲线,并通过FFT数据处理对振动进行频域分析。通过对比分析得到非线性分析对空气静压主轴径向振动误差的影响。最后,搭建了空气静压主轴径向回转误差测量试验台,得到主轴实时回转误差信号,实现轴承–转子系统的振动动力学模型分析的实验验证。从空气静压径向轴承的动态分析可以看出,轴承的动刚度和动阻尼均呈非线性变化,随着偏心率的增加动刚度不断增加,而动阻尼不断减小。从轴承–转子系统的振动分析可以看出：1）非线性分析对主轴偏角振动误差有明显影响,而对径向跳动误差的影响不明显,说明非线性分析主要通过影响主轴的偏角误差从而影响径向总误差。2）定值分析时偏角误差的最大振幅基本稳定,而非线性分析时偏角误差的最大振幅存在一个增加过程并最终趋于稳定,并且非线性分析时最大振幅明显大于定值分析时的振幅。3）在供气开始一段时间内,非线性分析与定值分析下的径向总误差基本一致,但随着时间的增加,非线性分析下的最大振幅大于定值分析下的最大振幅,说明开始供气时非线性分析对径向跳动误差和偏角误差没有造成明显影响,当供气稳定时非线性的动刚度与动阻尼会对主轴转子振动幅度产生明显影响。4）从频域上看,非线性分析最大振幅处的共振频率为964 Hz,定值分析最大振幅处共振频率为986 Hz,非线性分析使最大振幅处的共振频率有所下降。5） 非线性分析和定值分析在频率高于1 500 Hz时,转子的振幅变化都很小,说明频率大于1 500 Hz之后,转子振动比较稳定,此时气膜的振动频率与固有频率不容易发生共振。空气静压主轴回转误差实验的结果表明,基于非线性分析所得的主轴径向回转误差的误差率比定值分析所得主轴径向回转误差的误差率降低了1.43%～6.54%。因此,将空气静压径向轴承内气膜作为弹簧阻尼系统施加于转子之上可以实现轴承–转子系统的耦合振动分析,轴承非线性动态特征参数的引入实现了轴承动态性能对主轴动态振动的影响,通过基于非线性动态特性的轴承–转子系统的振动分析可以更加准确地研究和预测空气静压主轴的径向振动误差。     

超声波悬浮推力轴承承载能力及减摩性能

在对超声悬浮及减摩理论进行分析和研究的基础上,提出了一种新型的轴承———超声波悬浮轴承,将超声振动用于轴颈的悬浮支承与动压润滑以构造滑动轴承。本文对压电换能器辐射端面与其上被悬浮物体之间的悬浮间隙的测量以及超声波轴承的减摩性能进行了研究,并与普通的滑动轴承和滚动轴承进行了对比。结果表明,超声振动具有悬浮能力,转速一定的条件下幅射端振动幅越大,悬浮间隙越大。超声波轴承减摩性能优于其他轴承。     

油膜轴承转子系统振动主动控制对策

文章讨论安装在油膜轴承上柔性转子振动的主动控制问题．依据转子轴承系统振动控制主导方程，对高速运行的转子轴承系统提出了振动主动控制策略．满足振动主动控制目的的最优控制策略是应用H∞控制理论进行分析的，结论可供工程实际作为参考。     

SF-1材料水润滑艉轴承摩擦性能研究

针对传统船舶艉轴承的应用现状与不足,在SSB-100型船舶艉轴试验机上对SF-1高分子石墨轴承进行水润滑条件下的摩擦性能试验,分析了载荷、线速度和润滑水温变化对摩擦系数的影响规律以及摩擦磨损性能。结果表明,SF-1材料具有优良的自润滑性能,摩擦系数低,承载压力高以及耐磨性好,在船舶行业具有广阔的应用前景。     

三重钢管防屈曲耗能支撑性能的有限元模拟分析

防屈曲耗能支撑克服了传统支撑受压屈曲的缺点,地震时具有良好的耗能能力和延性,是一种具有应用前景的耗能减震构件。本文介绍了三重钢管防屈曲耗能支撑的构造及耗能原理,采用ANSYS程序对其进行有限元分析,研究轴力管和约束管之间的空隙对于此种防屈曲耗能支撑承载力以及滞回耗能性能的影响,并用实验验证了有限元分析的正确性。研究结果表明：采用ANSYS软件对三重钢管防屈曲支撑进行模拟分析是可行的,三重钢管防屈曲支撑工作原理明确,具有稳定的滞回耗能能力,空隙对防屈曲支撑的耗能能力以及承载力有重要影响。     

Active vibration control of spindle in ultra-precision turning machine

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＢｅｃａｕｓｅｒｏｔａｒｙｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｓｐｉｎｄｌｅｈａｓａｄｉｒｅｃｔｉｎ ｆｌｕｅｎｃｅｍａｃｈｉｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ ,ｔｈｅｒｅｉｓａｓｔｒｉｎｇｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅ ｍｅｎｔｉｔｓｍｏｔｉｏｎｆｏｒｉｔｓｋｉｎｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｕｌｔｒａ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｃｈｉｎｅｉｎｐａｒｔｉｃｕｌａｒ .Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｒｏｔａｒｙｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｓｐ…     

列车轴承频带变化类故障的诊断方法

为了解决常规谱分析技术在列车轴承故障诊断中的误诊和漏诊问题,分析了列车轴承频带变化类故障的振动机理,研究了一种基于数据插值重采样分析的诊断方法;通过脉冲触发式整周期采样技术以及等角度重采样、特诊谱提取技术等信号处理方法,实现列车频带变化类故障的精确诊断.仿真分析与实验结果表明,该诊断方法能准确、有效地识别列车轴承早期故障.     

空间充气展开支撑管的自振特性研究

为了掌握充气支撑管的自振特性,本文基于小变形假定分析了充气圆管的应力分布,并基于ANSYS软件对充气圆管的自振特性进行了深入的研究.分析表明,几何非线性对于结构的振动特性影响不大;充气压力对于固有频率的影响与材料属性相关;充气管的结构形式及初始缺陷对振动特性产生一定的影响,接缝的存在降低了结构的固有频率;同时在充气管的振动模态中,存在着整体的弯曲模态和局部的壳模态形式.小变形假定适合充气管的动态分析,其自振特性与材料属性、结构形式、充气压力及接缝等因素有关.     

Reliability estimation and remaining useful lifetime prediction for bearing based on proportional hazard model

As the central component of rotating machine,the performance reliability assessment and remaining useful lifetime prediction of bearing are of crucial importance in condition-based maintenance to reduce the maintenance cost and improve the reliability.A prognostic algorithm to assess the reliability and forecast the remaining useful lifetime(RUL) of bearings was proposed,consisting of three phases.Online vibration and temperature signals of bearings in normal state were measured during the manufacturing process and the most useful time-dependent features of vibration signals were extracted based on correlation analysis(feature selection step).Time series analysis based on neural network,as an identification model,was used to predict the features of bearing vibration signals at any horizons(feature prediction step).Furthermore,according to the features,degradation factor was defined.The proportional hazard model was generated to estimate the survival function and forecast the RUL of the bearing(RUL prediction step).The positive results show that the plausibility and effectiveness of the proposed approach can facilitate bearing reliability estimation and RUL prediction.     

基于声强的水中体积目标被动定位的可观测性分析

根据体积目标的3个特定部位的辐射噪声频率特性的不同，建立了在两种不同运动条件下的基于声强的观测模型，分析了两个系统的可观测性，为体积目标的3个特定部位进一步进行定位和跟踪提供了理论依据。