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公开(公告)号:CN107741324B
公开(公告)日:2019-05-24
申请号:CN201710954465.4
申请日:2017-10-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01M13/045
Abstract: 本发明涉及一种滚动轴承外圈故障定位诊断方法。该方法首先建立滚动轴承系统非线性动力学模型,并由第二类拉格朗日方程推导出轴承系统的动力学微分方程组。基于系统动力学微分方程组,仿真出不同故障角位置时的轴承系统水平方向和垂直方向振动加速度信号。然后由仿真数据,采用最小二乘法拟合出外圈故障角位置与平垂同步均方根值的线性关系式。其次测取待诊断轴承系统的定位诊断基准数据,并计算定位诊断基准数据的平垂同步均方根值,从而确定待诊断轴承系统的外圈故障角位置θ与平垂同步均方根值的关系式。最终由外圈故障角位置定位法则确诊出被诊断外圈故障的角位置θd。本发明实现轴承外圈故障的精确定位诊断,具有重要的理论意义和应用价值。
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公开(公告)号:CN107704695A
公开(公告)日:2018-02-16
申请号:CN201710955141.2
申请日:2017-10-13
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: G06F17/5009 , G01B21/00 , G01M13/04 , G06F17/5086
Abstract: 本发明公开了一种滚动轴承外圈缺陷全尺寸定量诊断方法,首先基于冲击时间差对实测信号进行初步诊断,获得外圈缺陷的基本尺寸和可选尺寸。再建立轴承系统非线性动力学模型,通过数值求解获得各缺陷尺寸对应的垂-平同步仿真振动信号。针对缺陷角位置在270°的情况,分别对实测信号及各可选缺陷尺寸时的仿真信号进行傅里叶变换获得相应的幅值谱,并求解实测信号的最小诊断参数Min|ΔfN|,进而诊断出外圈缺陷尺寸。针对缺陷角位置处于250°~290°的情况,则基于垂-平同步标准差建立外圈缺陷全尺寸定量诊断标准数据库,通过确定实测信号垂-平同步标准差的归属区间,进而诊断出外圈缺陷尺寸。
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公开(公告)号:CN103366061B
公开(公告)日:2016-03-02
申请号:CN201310288960.8
申请日:2013-07-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种齿轮传动系统主动齿轮质心加速度信号带宽预测方法。该方法首先建立了齿轮传动系统的非线性动力学模型,并对模型进行动态求解,仿真出给定区间内10个等分的主动齿轮旋转频率fi所对应的主动齿轮质心振动加速度信号。其次分别对各仿真信号进行时域分析,由3dB带宽定义求解出各信号的带宽f3dB,i。最后由最小二乘法拟合原理得到f与f3dB之间的函数关系式,由该式即可预测出给定区间内任意大小的主动齿轮旋转频率对应的主动齿轮质心振动加速度信号带宽。
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公开(公告)号:CN103345583A
公开(公告)日:2013-10-09
申请号:CN201310288163.X
申请日:2013-07-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及一种齿轮传动系统非线性动力学建模方法。针对传统的齿轮传动系统动力学模型中的时变啮合刚度和阻尼系数难以在通用多体动力学软件中直接体现的问题,本发明对动力学模型进行了如下改进:将齿轮副之间的时变啮合刚度和阻尼对系统的激励效果,等效为作用于主被动齿轮质心处的时变啮合力和时变啮合扭矩,并给出了以时变啮合刚度和阻尼系数为自变量的时变啮合力和啮合扭矩的函数表达式。应用该方法建立的齿轮传动系统非线性动力学模型在保证了计算精确度的同时,又有高效的计算速度。
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公开(公告)号:CN101900640B
公开(公告)日:2012-05-30
申请号:CN201010237800.7
申请日:2010-07-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01M13/02
Abstract: 本发明公开了一种机械传动系统故障模拟综合实验台,用于模拟机械传动系统关键零部件的常见故障,包括轴承故障、齿轮故障、转子不平衡故障和多部件混合故障。该综合实验台包括一底座(16),底座由第一导槽(13)、第二导槽(18)和配电槽(15)三部分组成;设计的专用轴承座可方便的更换轴承,并用于安装涡流位移传感器和振动加速度传感器;安装于该综合实验平内的齿轮通过专用的拆卸方便的锥形装配套件与轴装配固定。无论是用于研究验证故障诊断方法的有效性和准确性,还是用于在校师生的教学实践,该实验台的全面性和易操作性较之现有的大部分同类实验台都有很大的改进。
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公开(公告)号:CN101625710A
公开(公告)日:2010-01-13
申请号:CN200910090719.8
申请日:2009-08-03
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种含裂纹故障的变工况单级重载齿轮箱振动响应仿真分析方法。基于三维设计软件SolidWorks建立含裂纹故障的齿轮副三维实体模型;将模型导入有限元分析软件ansys中,结合ansys菜单操作和APDL语言编制可计算任何啮合位置齿轮啮合刚度的程序,并输出啮合刚度的结果数据文件;建立考虑了轴和箱体的刚度和阻尼、电机输入扭矩和负载扭矩等因素的八自由度有阻尼齿轮箱系统动力学模型及其动力学微分方程组,利用MATLAB求解微分方程组,从而仿真出含裂纹故障的单级重载齿轮箱系统振动响应。本发明综合了SolidWorks、ansys和MATLAB的优势,可快速、精确地仿真出含不同形态裂纹故障的变工况重载齿轮箱振动响应。
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公开(公告)号:CN109211566B
公开(公告)日:2020-03-13
申请号:CN201810956890.1
申请日:2018-08-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01M13/04 , G01M13/045
Abstract: 本发明公开了一种滚动轴承外圈缺陷二维量化诊断方法,该方法根据信号波形特征将故障冲击振荡类型划分为Class 1和Class 2。对于Class 1型外圈缺陷,则首先基于提出的Class 1型外圈缺陷周向尺寸计算公式量化诊断出缺陷周向尺寸。由提出的Class 1型外圈缺陷中心位置尺寸计算公式完成Class 1型外圈缺陷的二维量化诊断。对于Class 2型外圈缺陷,则首先基于提出的Class 2型外圈缺陷周向尺寸计算公式量化诊断出缺陷周向尺寸。再分别计算出外圈缺陷左、右边缘的σvh值,最后由提出的Class 2型外圈缺陷中心位置尺寸计算公式诊断出外圈缺陷中心位置尺寸,完成Class 2型外圈缺陷的二维量化诊断。
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公开(公告)号:CN109211566A
公开(公告)日:2019-01-15
申请号:CN201810956890.1
申请日:2018-08-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01M13/04 , G01M13/045
Abstract: 本发明公开了一种滚动轴承外圈缺陷二维量化诊断方法,该方法根据信号波形特征将故障冲击振荡类型划分为Class 1和Class 2。对于Class 1型外圈缺陷,则首先基于提出的Class 1型外圈缺陷周向尺寸计算公式量化诊断出缺陷周向尺寸。由提出的Class 1型外圈缺陷中心位置尺寸计算公式完成Class 1型外圈缺陷的二维量化诊断。对于Class 2型外圈缺陷,则首先基于提出的Class 2型外圈缺陷周向尺寸计算公式量化诊断出缺陷周向尺寸。再分别计算出外圈缺陷左、右边缘的σvh值,最后由提出的Class 2型外圈缺陷中心位置尺寸计算公式诊断出外圈缺陷中心位置尺寸,完成Class 2型外圈缺陷的二维量化诊断。
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公开(公告)号:CN105181327B
公开(公告)日:2018-05-08
申请号:CN201510530813.6
申请日:2015-08-26
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01M13/02
Abstract: 一种裂纹轮齿啮合刚度计算的方法,利用SolidWorks建立精确的齿轮模型,再利用有限元求解裂纹轮齿的应力分布。沿着轮齿的应力分布较大的区域画出曲线,以曲线为边界,定义轮齿出现裂纹时的有效厚度。将新方法定义的有效厚度加入到裂纹轮齿啮合刚度的计算中,并整合故障及无故障轮齿的刚度,求解整个啮合周期的刚度变化图形。本方法用曲线定义轮齿对有效厚度,替代了应用广泛的直线。对比直线方法下计算的啮合刚度,本方法显示了更高的精度,证明了本方法计算啮合刚度时的准确性。
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公开(公告)号:CN101900640A
公开(公告)日:2010-12-01
申请号:CN201010237800.7
申请日:2010-07-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01M13/02
Abstract: 本发明公开了一种机械传动系统故障模拟综合实验台,用于模拟机械传动系统关键零部件的常见故障,包括轴承故障、齿轮故障、转子不平衡故障和多部件混合故障。该综合实验台包括一底座(16),底座由第一导槽(13)、第二导槽(18)和配电槽(15)三部分组成;设计的专用轴承座可方便的更换轴承,并用于安装涡流位移传感器和振动加速度传感器;安装于该综合实验平内的齿轮通过专用的拆卸方便的锥形装配套件与轴装配固定。无论是用于研究验证故障诊断方法的有效性和准确性,还是用于在校师生的教学实践,该实验台的全面性和易操作性较之现有的大部分同类实验台都有很大的改进。
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