基于Matlab-Simulink的滚动轴承划伤缺陷动力学模型与仿真分析.pdf

简介：
本文利用Matlab-Simulink软件建立了滚动轴承划伤缺陷的动力学模型，并进行了详细的仿真分析。通过该模型，深入探讨了划伤对轴承性能的影响及机理。 本段落围绕滚动轴承划伤缺陷的动力学建模与仿真展开讨论，并详细介绍了如何使用MatlabSimulink工具进行研究。 首先，需要明确几个核心概念：滚动轴承、划伤缺陷、动力学建模、MatlabSimulink和数值仿真。滚动轴承是机械设备中常见的支撑部件，通过滚珠或滚柱在内外套圈间的滚动来降低轴与轴承座之间的摩擦和磨损。然而，在使用过程中，由于疲劳、过载或其他外部损伤可能导致其出现划伤缺陷，从而影响性能和使用寿命。 为了研究带有划伤缺陷的滚动轴承的工作动态响应，本段落采用动力学建模方法模拟由这些缺陷引起的振动特性。这种方法通过将物理问题抽象成数学模型来帮助分析机械系统在外力作用下的行为。对于滚动轴承而言，这种建模能够揭示划伤对其振动特性的具体影响，并为后续检测和寿命预测提供理论依据。 MatlabSimulink是Matlab软件的一个附加产品，它提供了多域仿真的可视化环境，广泛应用于控制工程、信号处理等领域。通过Simulink的拖放界面可以构建动态系统的模型并进行仿真分析。本段落利用该工具建立了滚动轴承划伤缺陷的仿真模型，并模拟了在实际工作状态下的动态响应。 数值仿真则是将连续物理过程离散化为计算机可计算的形式，从而可以在实验难以实现的情况下模拟复杂系统的行为和特性。通过这种方法可以减少成本和时间消耗，同时获取更多关于机械系统的详细信息。 文中还具体介绍了如何结合接触力学分析方法来建立滚动轴承的非线性动力学模型，并探讨了划伤缺陷对弹性变形的影响。基于此构建了一个能够更精确描述实际工作动态行为的模型。 作者使用MatlabSimulink搭建仿真环境，研究不同类型的划伤缺陷（如内圈和外圈）在振动特性上的表现，并通过对比实验数据验证了所建立非线性动力学模型及仿真的准确性。结果显示，在频率谱中出现了与理论预测相吻合的特征峰值。 最后，文章总结了一系列关键词以概括其主要内容：滚动轴承、划伤缺陷、动力学建模、Simulink和数值仿真等。这些词汇不仅涵盖了研究的主题和方法，还为读者提供了索引系统中的定位参考依据。 通过本段落的研究发现，采用动力学建模与MatlabSimulink仿真的组合能够有效地模拟具有划伤缺陷的滚动轴承动态特性，并且实验数据验证了模型的有效性。这项工作不仅能促进对机械故障检测技术的发展和应用，而且对于提高机械设备的安全性和可靠性也具有重要意义。此外，文中展示的方法同样适用于其他类型机械系统的动力学分析研究中。