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1、
曲溝球軸承的外圈優(yōu)化設(shè)計(jì)與振動(dòng)特性分析
為了研究曲溝球軸承的擺動(dòng)特性和故障檢測(cè)方法 , 在外圈滾道為三維正弦曲線的基礎(chǔ)上 , 設(shè)計(jì)加工了三維二次曲線滾道和三維三次曲線滾道 , 并對(duì)這兩種曲線以及正弦曲線進(jìn)行了速度與加速度分析 ; 針對(duì)二次曲線和三次曲線存在的柔性沖擊問題 , 提出了修正優(yōu)化方案 , 并進(jìn)行了修正前后的曲線滾道外圈的加工 ; 為了探明不同曲線曲溝球
軸承的擺動(dòng)特性 , 在曲溝球軸承性能試驗(yàn)臺(tái)上 , 對(duì)正弦曲線、二次曲線、
三次曲線曲溝球軸承進(jìn)行了振動(dòng)信號(hào)的采集和振動(dòng)特性分析 , 分別獲得三種曲溝球軸承的沖擊特性 ; 在此基礎(chǔ)上 ,
2、 用深度學(xué)習(xí)模型對(duì)曲溝球軸承的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了沖擊性檢測(cè) , 為曲溝球軸承的故障檢測(cè)提供依據(jù)。論文研究工作取得的主要結(jié)論如下 :1. 在 9 個(gè)周期正弦曲線的基礎(chǔ)上 , 設(shè)計(jì)了軸向位移與轉(zhuǎn)角相位為平方和立方關(guān)系的曲溝球軸承外圈滾道三維曲線 ,9 周期三維曲線分別用多段二次曲線和三次曲線拼接完成。完成了三維曲線的繪制并進(jìn)行三種曲溝球軸承外圈的加工和曲溝球軸承的試制。 2. 改裝了曲溝球軸承性能試驗(yàn)臺(tái) , 搭建了曲溝球軸承振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng) , 并完成了試制的正弦曲線、二次曲線、三次曲線曲溝球軸承振動(dòng)信號(hào)的采集和初步分析。 通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析得出結(jié)論 : 二次曲線和三次曲線曲溝球軸承的壽命短暫 , 振
3、動(dòng)幅值大 ,
不適于進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。 3. 針對(duì)二次曲線和三次曲線在拼接點(diǎn)處存在二
階導(dǎo)數(shù)不連續(xù)的問題 , 用內(nèi)切圓曲線替代一階導(dǎo)數(shù)曲線尖值突變部分
,
消除了加速度突變產(chǎn)生的柔性沖擊問題。然后用反向求積分的方法
,
獲得曲溝球軸承外圈修正后二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)的二次曲線和三次曲線。
4.
進(jìn)行了正弦、二次、三次曲線曲溝球軸承外圈振動(dòng)特性的模態(tài)分析 , 并對(duì)三種軸承的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了時(shí)域分析、頻域分析、小波分析、包絡(luò)分析 , 獲得了三種曲溝球軸承的振動(dòng)特性和沖擊特性 , 二次曲線和三次曲線曲溝球軸承存在沖擊性振動(dòng) , 為曲線拼接點(diǎn)處的加速度突變所引起的。5. 用深度學(xué)習(xí)方法完成了不同曲線形狀的曲溝球軸承振動(dòng)信號(hào)的故障檢測(cè)。訓(xùn)練曲溝球軸承沖擊性振動(dòng)檢測(cè)模型 , 可以系統(tǒng)性地通過信號(hào)采集、輸入模型、輸出分類預(yù)測(cè)結(jié)果這一流程 , 來判斷曲溝球軸承是否存在結(jié)構(gòu)缺陷與故障。 并采用該模型進(jìn)行了修正后的二次曲線和三次曲線曲溝球軸承振動(dòng)信號(hào)的沖擊性振動(dòng)檢測(cè) , 得出結(jié)論修正方法有效。本論文的研究成果為曲溝球軸承外圈曲線結(jié)構(gòu)與振動(dòng)性能的關(guān)系提供了參考 , 有助于曲溝球軸承的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域拓展。
曲溝球軸承的外圈優(yōu)化設(shè)計(jì)與振動(dòng)特性分析
