[发明专利]一种航空轴承滚动体实时打滑率监测方法

说明书

一种航空轴承滚动体实时打滑率监测方法，本发明涉及航空轴承滚动体实时打滑率监测方法。本发明为了解决现有技术为在保持架上腐蚀出测试点，破坏了轴承的结构，导致轴承运行稳定性差的问题。本发明包括：步骤一：将应变计安装在滚动轴承的任意位置，通过数据采集卡采集轴承滚动体的应变信号；步骤二：将步骤一获得的应变信号进行快速傅里叶变换；步骤三：根据步骤二进行快速傅里叶变换后的应变信号，计算轴承滚动体的打滑率，若打滑率为0，则轴承无故障；否则，轴承故障。本发明方法在轴承运行时，响应信号来源于轴承的真实工况，能够保证获得的滚动体打滑率的真实性以及准确性。本发明用于航空轴承领域。

技术领域

本发明涉及航空轴承领域，具体涉及航空轴承滚动体实时打滑率监测方法。

背景技术

航空轴承具有高转速及受载复杂的特点。由于其工作的特殊性，轴承的失效模式也呈现一定的特殊性。一旦轴承失效，则意味着轴承的寿命终止。航空轴承在运行的过程中，正常情况下，滚动体在内外圈之间是滚动接触。一旦，滚动体滑动，由于滚动会引起轴承内外圈磨伤以及磨损，致使轴承失效。现有的滚动体打滑率测量技术，通过测量轴承保持架的转速来体现滑差率，以保持架的滑差率来体现滚动体的打滑率，所采取的方法为在保持架上腐蚀出测试点，通过光纤测速来测量保持架的转速，此种方法破坏了轴承的结构，导致影响轴承运行的可靠性及稳定性。为此，亟需提出一种实用并且推广性能较好的轴承滚动体打滑率监测方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术为在保持架上腐蚀出测试点，破坏了轴承的结构，导致轴承运行稳定性差的缺点，而提出一种航空轴承滚动体实时打滑率监测方法。

一种航空轴承滚动体实时打滑率监测方法包括以下步骤：

步骤一：将应变计安装在滚动轴承外圈外表面的任意位置，通过数据采集卡采集轴承滚动体的应变信号；

步骤二：将步骤一获得的应变信号进行快速傅里叶变换；

步骤三：根据步骤二进行快速傅里叶变换后的应变信号，计算轴承滚动体的打滑率，若打滑率为0，则轴承无故障；否则，轴承故障。

所述步骤一中将应变计安装在滚动轴承外圈外表面的任意位置，通过数据采集卡采集轴承滚动体的应变信号的具体过程为：

应变信号通过信号传输线传输到四分之一桥路，四分之一桥路对应变信号进行转化，数据采集卡采集四分之一桥路转化后的应变信号。

所述信号传输线经过轴承座上的通孔。

所述步骤一中数据采集卡采集轴承滚动体的应变信号的表达式为：

其中ε为采集卡采集轴承滚动体的应变信号，ΔR为应变计的应变变化，K₀应变计的灵敏度系数，R为应变计的原始长度。

所述步骤三中根据步骤二进行快速傅里叶变换后的应变信号，计算轴承滚动体的打滑率的具体过程为：

其中FFT(ε)为快速傅里叶变换后的应变信号，A为滚动体的理论滚动频率，B为轴承滚动体的打滑率。

本发明的有益效果为：

本发明提出一种滚动体实时打滑率在线监测方法，包括，确定所述的滚动体打滑率传递函数，所述传递函数反映滚动体经航空轴承外圈同一点时，其外圈应变的响应信号与滚动体打滑率之间的函数关系，所述响应信号反映轴承滚动体经外圈同一点时，其滚动体的瞬时运动状态；根据所述的传递函数及所述的响应信号，获得轴承滚动体的实时打滑率。