摘 要：针对一线切割机床导轮轴承磨损失效易导致加工质量下降的问题，以深沟球轴承 624 为研究对象，通过建立 Adams 虚拟样机模型，仿真和分析了不同程度磨损状态的滚动轴承，揭示了其磨损状态的特征，得到了信号时域和频域 上的特征值，并利用了一台线切割电火花机床的导轮轴承进行了实验验证。仿真和实验结果表明，轴承的磨损状态与该 信号特征值有关，且随着滚动轴承磨损状态的加剧，该信号特征值随轴承内部间隙增大而增大。该值可以有效的表征轴 承的磨损状态，对滚动轴承的磨损状态识别有一定参考价值。 关键词：滚动轴承；磨损状态；Adams；间隙 中图分类号：TH16；TH133.33 文献标识码：A 文章编号：员园园员-3997（圆园19）06-0112-04
机械设计与制造
第6期
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圆园19 年 6 月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
滚动轴承磨损状态的 Adams 仿真与实验研究
张金萍 1，李奕江 1，李允公 2，王 波 2
（1.沈阳化工大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110142；2.东北大学机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 110004）
Adams Simulation and Experimental Study on Wear State of Rolling Bearing
ZHANG Jin-ping1，LI Yi-jiang1，LI Yun-gong2，WANG Bo2
（1.School of Mechanical Engineering，Shenyang University of Chemical Technology，Liaoning Shenyang 110142，China； 2.School of Mechanical Engineering and Automation Northeastern University，Liaoning Shenyang 110004，China）
综上所述大部分对滚动轴承磨损的研究都只是单独针对轴 承，对一个系统的整体研究较少；对轴承磨损方面的研究主要集 中在磨损寿命的预测，对轴承磨损状态的分类少有涉及，也没有
粤遭泽贼则葬糟贼：The wear failure of the guide wheel bearing of wire cut electrical discharge Machine（WEDM）can lead to the decline of the machining quality. Taking the deep groove ball bearing 624 as the research object，through the establishment of Adams virtual prototype model，the wear status of the bearings is simulated and analyzed. The eigenvalue of the signal in the time domain and the frequency domain are obtained，and the guide wheel bearing of WEDM is experimentally verified. The simulation and experimental results show that the wear status of the bearing is related to the eigenvalue of the signal，and with the rolling bearing wear state intensified，the eigenvalue of the signal increases with the internal gap of the bearing. The value can be used to characterize the wear state of the bearing，and it has certain reference value for the wear state recognition of the rolling bearing. Key Words：Rolling Bearing；Wear State；Adams；Clearance
1 引言
在旋转机械的组成部件中，滚动轴承是重要组成部件之一， 旋转机械故障中大约有百分之三十的故障都是由滚动轴承的故 障导致的[1]。因此滚动轴承的故障诊断对相关机械的安全生产和 运行十分重要，其故障诊断也一直是相关研究的热点，相关的故 障诊断方法层出不穷。在滚动轴承的缺陷中，磨损是最常见的的 一种类型。国内外许多学者基于此做出了大量的研究。林丽阐述 了声发射技术在轴承磨损上的应用进展[2]；文献[3]预测了双列角接 触球轴承的磨损寿命，结果证明该方法可以得到较精确的预测结 果；文献[4]对滚动轴承磨损失效的原因进行了分析并描述了相关 的内圈烧伤剥离现象；文献[5]通过数值仿真的方法进行了建模并 预测了滚动轴承磨损寿命；文献[6]研究了滚动轴承微动磨损的机 理和危害，并总结了一些影响微动磨损的因素；文献[7]仿真了圆柱
滚子轴承的磨损失效并通过实验验证了信号频谱集中度与磨损 失效的关系；文献[8]分析了圆柱滚子轴承的不均匀磨损特性并进 行了仿真；Adams 是一款机械系统动力学分析软件，通过它创建机 械系统的虚拟样机模型，可以方便的进行静力学动力学分析，输出 位移、速度、加速度曲线[9]。因此在滚动轴承的仿真分析中使用 Adams 虚拟样机技术是发展迅速和前沿的方法。文献[10]建立了磨 损轴承的 Adams 模型并分析其动力学特性。文献[11]利用 Adams 的二次开发功能建立了轴承分析模块直观快速的得到了轴承的 动力学特性；文献[12]将参数化建模应用在轴承建模中，仿真结果 说明参数化分析结果与实际相符；文献[13]使用 Adams 和 ANSYS 联合仿真分析了滚动轴承的动态特性与磨损疲劳寿命。