基于双冲击现象的混合陶瓷球轴承剥落区长度测量及剩余寿命预测

项目名称： 基于双冲击现象的混合陶瓷球轴承剥落区长度测量及剩余寿命预测

项目编号： No.51365023

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 郭瑜

作者单位： 昆明理工大学

项目金额： 50万元

中文摘要： 混合陶瓷球轴承已成为高速切削机床电主轴的重要支撑部件，但目前针对其运行工况下的故障失效检测和剩余寿命预测相关理论及方法不多。项目基于滚动轴承剥落损伤对应的双冲击现象与剥落区长度的内在联系，开展混合陶瓷球轴承剥落区长度测量及剩余寿命预测研究有重要意义，内容包括：1）双冲击特征提取。基于谱峭度、盲源分离算法研究干扰条件下轴承初期故障对应双冲击特征分量的准确提取方法；2）双冲击现象机理建模。基于Hertz接触理论和双冲击现象，研究剥落面与其接触面间的动态接触关系，建立包含表面剥落损伤对应双冲击现象的混合陶瓷球轴承动力学模型；3）剥落区长度测量。研究双冲击现象随转速、剥落区长度及陶瓷球尺寸的变化规律，推导基于双冲击现象剥落区长度估计理论公式；4)剩余寿命预测。增添剥落长度测量结果为评价指标，基于观测器理论建立其剩余寿命预测方法。最终获得适合运行工况的混合陶瓷球轴承剥落区长度测量及剩余寿命预测方法。

中文关键词： 混合陶瓷球轴承；双冲击现象；特征提取；机理建模；剥落区长度

英文摘要： Hybrid ceramic ball bearings are widely employed as the key support parts of the electric spindles in high-speed cutting tools. However, the failure detection and the remaining useful life prediction theories for hybrid ceramic ball bearings in the operat

英文关键词： Hybrid ceramic ball bearing；Double impulses phenomenon；Feature extraction；Mechanism modelling；Spall length