科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
高速列车的发展使得其关键零部件——轴承的安全问题日益突出.现有的轴承模型均是建立在匀速工况下,不能描述系统在变转速工况下运动状态.为了解决这个问题,建立了一个变转速工况下高速列车轴箱轴承转子系统动力学模型,模型通过角度迭代计算得到了滚动体在不均匀时间内转过的总角度,进而确定了滚动体在任意时刻的空间位置.在匀速工况和变转速工况下,对具有外圈故障的轴承模型进行了实验对比,验证了模型的有效性.利用轴心轨迹定性分析了外圈故障、内圈故障和滚动体故障对系统稳定性的影响,并通过实验验证了分析结果的可靠性.利用二维不变矩作为特征指标定量分析了三类故障对系统稳定性的影响.分析结果表明:当轴承角加速度较小时,外圈故障对系统稳定性影响最大;当轴承角加速度较大时,滚动体故障对系统稳定性影响最大,但是影响程度随着故障尺寸的变大而逐渐减小.同样地,利用二维不变矩作为特征指标进行了系统的稳定性临界状态分析,确定了在不同转速工况下和不同故障类型下临界状态对应的最大故障尺寸.研究结果表明:随着轴承内圈转速的上升,不同故障类型对应的最大尺寸都会减小,其中滚动体故障尺寸大都是最小的,说明滚动体故障对系统稳定性影响最大.
-
单位交通运输学院; 石家庄铁道大学
