为研究存在局部损伤下轴承系统的振动响应特征,基于多体动力学方法建立了可预测轴承局部缺陷尺寸、位置和形状的动力学模型,分析了缺陷参数对轴承振动的影响机理。研究结果表明,轴承的振动响应随着缺陷尺寸的增加而逐渐增大;随着缺陷位置远离最大承载区而逐渐减小;矩形缺陷的振动响应最大,三角形缺陷次之,圆形缺陷振动响应最小。通过台架试验得到圆柱滚子轴承振动响应与局部缺陷尺寸及位置的关系,并与仿真结果进行比较,验证动力学分析的合理性,为探寻轴承早期故障机理提供理论参考。

分析了不同加载方式下圆锥滚子轴承内部载荷分布情况,在此基础上根据失效概率乘积定律对滚道寿命进行统计处理,得到轴承额定疲劳寿命的计算方法。以30311圆锥滚子轴承为例分析得到不同载荷比下轴承的内部载荷分布情况及轴承寿命,并基于Romax CLOUD对不同径向、轴向载荷比下轴承载荷分布及接触应力进行仿真分析,验证了理论分析的正确性。采用分组淘汰试验对寿命理论计算进行验证,在相同当量动载荷时不同载荷比下轴承寿命也不同,与理论分析一致。