[发明专利]一种滚珠螺母裂纹故障诊断方法

权利要求书

1.一种滚珠螺母裂纹故障诊断方法，包括：

S1.建立滚珠丝杠螺母副正常状态下在径向方向的径向动力学模型；

S2.在所述径向动力学模型中引入裂纹故障，建立故障状态下的径向动力学模型；

S3.基于正常状态下的所述径向动力学模型进行仿真计算获取所述滚珠丝杠螺母副的正常运行仿真结果；

基于故障状态下的所述径向动力学模型进行仿真计算获得所述滚珠丝杠螺母副在故障状态下的故障运行仿真结果；

对比所述正常运行仿真结果和所述故障运行仿真结果，获取所述滚珠丝杠螺母副在故障状态下的异常特征；

S4.采集所述滚珠丝杠螺母副的实际运行结果，基于所述异常特征对所述实际运行结果进行检测，并判断出所述滚珠丝杠螺母副是否具有裂纹故障。

2.根据权利要求1所述的滚珠螺母裂纹故障诊断方法，其特征在于，步骤S1中，建立滚珠丝杠螺母副正常状态下在径向方向的径向动力学模型的步骤中包括：

S11.基于所述滚珠丝杠螺母副建立三维坐标系；其中，以所述滚珠丝杠螺母副中螺母的轴向为z方向，以所述滚珠丝杠螺母副中螺母的铅锤径向为y方向，以所述滚珠丝杠螺母副中螺母的水平径向方向为x方向；

S12.将所述滚珠丝杠螺母副转化为等效模型；

S13.基于所述三维坐标系和所述等效模型对所述滚珠丝杠螺母副建立径向动力学模型。

3.根据权利要求2所述的滚珠螺母裂纹故障诊断方法，其特征在于，步骤S12中，将所述滚珠丝杠螺母副转化为等效模型的步骤中，包括：

将所述滚珠丝杠螺母副中的滚珠等效为弹簧阻尼系统；

将所述滚珠丝杠螺母副中的螺母及附加组件作为整体等效为质量块；

将所述滚珠丝杠螺母副转化为以质量块通过弹簧阻尼系统与丝杠相连接的等效模型。

4.根据权利要求3所述的滚珠螺母裂纹故障诊断方法，其特征在于，步骤S13中，正常状态下的所述径向动力学模型表示为：

其中，c为阻尼常数；F_x0、F_y0分别为作用在所述螺母x方向、y方向上的预载荷；F_x、F_y分别表示所述螺母在x方向、y方向所受的径向力；m表示滚珠丝杠螺母副的整体质量，δ_x、δ_y分别表示所述螺母在x方向、y方向的位移。