[发明专利]基于局部精细接触模型的轴承等效径向刚度识别方法

摘要

本发明公开一种基于局部精细接触模型的轴承径向刚度识别方法，步骤如下：1)建立轴承局部精细接触模型；2)建立轴承整体等效模型；3)分别对两个模型进行静力计算，观察两者的中心点径向位移量；4)以局部精细接触模型的中心点径向位移量为标准，调整整体等效模型弹簧单元的刚度值，使其中心点径向位移量与局部精细接触模型的中心点径向位移量相同，则认为此时弹簧单元总刚度值就是轴承整体在载荷Fr下的径向刚度值；5)改变外载荷Fr大小，得到多组载荷下的识别刚度值，从而拟合出轴承径向刚度随载荷变化的曲线，最终识别得到轴承等效径向刚度变化图；6)设计合理的轴承模态试验方案，验证上述识别刚度的准确性。

主权项

一种基于局部精细接触模型的轴承径向刚度识别方法，其特征在于：步骤如下：1)建立轴承局部精细接触模型，选取轴承最底端滚子的一半作为研究对象，建立其精细接触模型，即轴承局部精细接触模型；2)建立轴承整体等效模型，在轴承内外圈之间建立多个弹簧‑阻尼单元代替滚动体，并给弹簧‑阻尼单元赋任意初始刚度值；3)静力接触计算，分别在上述两个模型的中心点施加径向外载荷1/2Q和Fr，Fr代表的是轴承整体受到的径向外载荷，Q代表此时最底端滚子受到的载荷大小，两者的关系如公式(1)所示，其中Z表示滚子的数量，在对应的载荷和边界条件下，分别对两个模型进行静力计算，观察两者的中心点径向位移量δ1和δ2Q=FrZ×4.08---(1);]]>4)等效径向刚度识别，以局部精细接触模型的中心点径向位移量为标准，调整整体等效模型弹簧‑阻尼单元的刚度值，使其中心点径向位移量与局部精细接触模型的中心点径向位移量相同，则认为此时弹簧单元总刚度值就是轴承整体在载荷Fr下的径向刚度值；5)改变外载荷Fr大小，重新建立对应载荷下的局部精细接触模型，按照步骤3)和4)重新进行静力计算和等效径向刚度识别，得到多组载荷下的识别刚度值，从而拟合出轴承径向刚度随载荷变化的曲线，最终识别得到轴承等效径向刚度变化图；6)设计合理的轴承模态试验方案，验证上述识别刚度的准确性。