机械设计与研究 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (03): 75-79.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4907

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滚动轴承故障的显式动力学仿真与接触特性分析

涂文兵;杨锦雯;罗丫;任继文;   

  1. 华东交通大学机电与车辆工程学院;
  • 出版日期:2019-06-20 发布日期:2019-06-20

  • Online:2019-06-20 Published:2019-06-20

摘要: 故障的存在会恶化轴承内部接触状态,影响其动态特性。为了揭示存在故障时滚动轴承内部接触状态的变化规律,以滚子轴承NU306为研究对象,建立了故障轴承(含内圈故障、外圈故障和滚动体故障)的非线性接触多体动力学有限元模型,采用显式动力学算法对轴承运行过程进行仿真,获得了滚动体与套圈及保持架接触力的变化曲线,揭示了故障对轴承内部接触状态的影响规律。研究结果表明:轴承故障会导致滚动体与套圈的接触力出现波动,内圈故障时波动频率最高,滚动体故障时波动频率最低,且套圈故障时接触力大于正常轴承;外圈故障导致滚动体与保持架接触力的幅值变化最大,而滚动体故障导致的波动频率最高。仿真结果与实验结果吻合良好,验证了有限元模型的有效性。

关键词: 轴承故障, 显式动力学, 接触特性

Key words: bearing failure, explicit dynamics, contact characteristics