含单点故障的滚动轴承振动响应仿真分析方法

摘要

本发明涉及一种含单点故障的滚动轴承振动响应仿真分析方法。首先基于赫兹接触理论，运动运动学和动力学相关知识，综合考虑滚珠滑移、油膜刚度等影响因素建立滚动轴承5自由度非线性振动模型及其动力学微分方程组，然后根据滚珠滚过局部缺陷时滚珠接触变形会发生变化，将滚动轴承局部故障模型引入到滚动轴承动力学微分方程中，接下来根据缺陷长宽比、缺陷尺寸与滚珠尺寸比将滚动轴承单点缺陷分类，建立不同的缺陷形状函数；利用MATLAB软件中的ode求解器求解微分方程组，分别仿真出滚动轴承内圈、外圈及滚珠存在单点故障时的振动响应。该方法能够仿真出带有不同尺寸缺陷的轴承的振动响应，与传统的通过实验方法获取故障轴承振动响应的方法相比，本发明方法实验周期短同时节约实验成本。应用本方法计算的故障滚动轴承振动响应能为后期的滚动轴承故障诊断研究奠定基础。