[发明专利]一种轴承故障模拟方法及装置

权利要求书

1.一种轴承故障模拟方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将设定的轴承故障引入到预先构建好的轴承动力学模型中，并将轴承基本特性参数输入到所述轴承动力学模型中；

2)将轴承实验台架上驱动装置输出的实际转速和加载装置输出的实际载荷实时输入到所述轴承动力学模型中；

3)求解所述轴承动力学模型得到与设定的轴承故障相对应的轴承振动加速度，完成轴承故障模拟；

其中，所述设定的轴承故障根据设定的故障位置、故障尺寸和故障数量确定，并根据当轴承有故障时，接触到故障的滚珠的形变量会发生变化，进而滚珠与滚道的接触力会发生变化，将所述设定的轴承故障引入到所述轴承动力学模型中；所述轴承基本特性参数包括轴承内圈的质量、刚度、阻尼，轴承外圈的质量、刚度、阻尼，减震器的质量、刚度、阻尼，以及滚珠的个数。

2.根据权利要求1所述的轴承故障模拟方法，其特征在于，所述驱动装置根据上位机输入的目标转速输出实际转速，所述加载装置根据上位机输入的目标载荷输出实际载荷。

3.一种轴承故障模拟装置，其特征在于，该装置包括轴承实验台架、轴承动力学模型和上位机；所述轴承实验台架包括驱动装置和加载装置，所述驱动装置用于产生轴承故障模拟所需的实际转速，所述加载装置用于产生轴承故障模拟所需的实际载荷；所述上位机用于设定轴承基本特性参数以及设定轴承故障；所述轴承动力学模型用于根据引入的轴承故障、输入的轴承基本特性参数和实时输入的实际转速和实际载荷，输出与引入的轴承故障相对应的轴承振动加速度，完成轴承故障模拟；

其中，所述上位机通过设定故障位置、故障尺寸和故障数量来设定轴承故障，所述轴承故障根据当轴承有故障时，接触到故障的滚珠的形变量会发生变化，进而滚珠与滚道的接触力会发生变化被引入到所述轴承动力学模型中；所述轴承基本特性参数包括轴承内圈的质量、刚度、阻尼，轴承外圈的质量、刚度、阻尼，减震器的质量、刚度、阻尼，以及滚珠的个数。

4.根据权利要求3所述的轴承故障模拟装置，其特征在于，所述上位机还用于设定驱动装置的目标转速和设定加载装置的目标载荷，所述驱动装置根据上位机输入的目标转速输出实际转速，所述加载装置根据上位机输入的目标载荷输出实际载荷。

5.根据权利要求3或4所述的轴承故障模拟装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机控制器、驱动电机和转速传感器，电机控制器与驱动电机相连，驱动电机与转速传感器相连；所述加载装置包括液压加载系统控制器、液压加载系统和力传感器，液压加载系统控制器与液压加载系统相连，液压加载系统与力传感器相连。