CN107843428A - 轴承载荷在线获取方法及装置、轴承寿命评估方法及装置 - Google Patents
轴承载荷在线获取方法及装置、轴承寿命评估方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107843428A CN107843428A CN201610833438.7A CN201610833438A CN107843428A CN 107843428 A CN107843428 A CN 107843428A CN 201610833438 A CN201610833438 A CN 201610833438A CN 107843428 A CN107843428 A CN 107843428A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bearing
- service system
- response signal
- signal
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title 1
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 95
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 39
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 32
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 54
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 2
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 2
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 2
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/04—Bearings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
一种轴承载荷在线获取方法及装置、轴承寿命评估方法及装置，该获取方法包括：建立轴承服役系统的多体动力学模型；基于多体动力学模型获得传递函数和逆传递函数；在轴承服役系统运行过程中，采集轴承服役系统在轴承载荷的激励下产生的响应信号；采用虚拟迭代方法基于传递函数和逆传递函数及响应信号，获得轴承载荷。本发明的获取方法能够利用轴承服役系统的传递函数、逆传递函数，以及容易采集到的轴承服役系统响应信号进行虚拟迭代，从而得到不易测量的轴承在线载荷。由于其用多体动力学模型来对真实的轴承服役系统进行仿真，不仅通用性强，不会破坏轴承服役系统，而且因较少使用硬件而比较节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及轴承技术领域，特别是涉及一种轴承服役系统的轴承载荷在线获取方法、轴承服役系统的轴承载荷在线获取装置、轴承寿命评估方法以及轴承寿命评估装置。
背景技术
在轴承服役系统的运行过程中，获得轴承服役系统中轴承的载荷有着重要作用。现有技术有通过在轴承的外圈或内圈表面粘贴应变片来直接测量轴承的载荷，但在很多情况下，受轴承所在安装环境的影响，很难将应变片粘贴在轴承上，导致该方法不再适用。因此，亟需提供一种更为通用的方法来在线获取轴承服役系统的轴承载荷。
发明内容
本发明要解决的问题是：现有轴承服役系统的轴承载荷在线获取方法受轴承安装环境的限制，通用性差。
为解决上述问题，本发明提供了一种轴承服役系统的轴承载荷在线获取方法，其包括：建立所述轴承服役系统的多体动力学模型；基于所述多体动力学模型获得传递函数和逆传递函数；在所述轴承服役系统运行过程中，采集所述轴承服役系统在轴承载荷的激励下产生的响应信号；采用虚拟迭代方法基于所述传递函数和逆传递函数及响应信号，获得所述轴承载荷。
可选地，所述虚拟迭代方法按照下述公式进行，所述轴承载荷为与所述响应信号相吻合的模拟响应信号对应的激励信号；
Un＝Un-1+F-1﹡(Y采集-Yn-1)
其中，Un为第n次的激励信号，Un-1为第n-1次的激励信号，F-1为所述多体动力学模型的逆传递函数，Y采集为所述响应信号，Y n-1为第n-1次的模拟响应信号，所述模拟响应信号根据所述激励信号和所述多体动力学模型的传递函数获得，n为大于或等于1的整数，U0＝0，Y0＝0。
可选地，获得所述传递函数和逆传递函数的方法包括：
向所述多体动力学模型输入噪声信号；
获得所述多体动力学模型在所述噪声信号的激励下产生的输出信号；
根据所述噪声信号和输出信号求得所述传递函数；
对所述传递函数求逆，以获得所述逆传递函数。
可选地，所述噪声信号为粉红噪声信号或白噪声信号。
可选地，所述响应信号为力、加速度或位移。
可选地，利用Adams软件建立所述多体动力学模型。
可选地，利用Adams软件、Simpack软件或Recurdyn软件进行所述虚拟迭代。
可选地，所述轴承载荷为所述轴承的外圈或内圈所受到的力。
可选地，所述轴承服役系统为铁路用轴箱。
另外，本发明还提供了一种轴承寿命评估方法，其包括：利用上述任一所述的轴承载荷在线获取方法获得所述轴承载荷；将所述轴承载荷代入轴承寿命的通用公式，获得所述轴承的寿命。
可选地，所述通用公式为《ISO 281滚动轴承.额定动载荷和额定寿命》制定的轴承寿命计算公式。
再者，本发明还提供了一种轴承服役系统的轴承载荷在线获取装置，其包括：建模模块，用于建立所述轴承服役系统的多体动力学模型；求函数模块，用于基于所述多体动力学模型获得传递函数和逆传递函数；采集模块，用于在所述轴承服役系统运行过程中，采集所述轴承服役系统在轴承载荷的激励下产生的响应信号；获取模块，用于采用基于所述传递函数和逆传递函数及响应信号的虚拟迭代方法获得所述轴承载荷。
可选地，所述获取模块包括：
第一运算单元，用于按照公式Un＝Un-1+F-1﹡(Y采集-Yn-1)进行计算，以获得第n次的激励信号，其中，Un为第n次的激励信号，Un-1为第n-1次的激励信号，F-1为所述逆传递函数，Y采集为所述响应信号，Yn-1为第n-1次的模拟响应信号，n为大于或等于1的整数，U0＝0，Y0＝0；
第二运算单元，用于按照公式Yn＝F﹡Un进行计算，以获得第n次的模拟响应信号，Yn为第n次的模拟响应信号，F为所述传递函数；
比较单元，用于将所述第n次的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号进行比较；
输出单元，用于在所述比较单元的比较结果为第n次的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号Y采集相吻合时，将第n次的激励信号作为所述轴承载荷；
所述第一运算单元还用于：在所述比较单元的比较结果为第n次的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号Y采集不吻合时，将n增大1，并重新按照公式Un＝Un-1+F-1﹡(Y采集-Yn-1)进行计算。
可选地，所述求函数模块包括：
噪声单元，用于向所述多体动力学模型提供噪声信号以作为激励；
采集单元，用于获得所述多体动力学模型在所述噪声信号的激励下产生的输出信号；
求解单元，用于根据所述噪声信号和输出信号求得所述传递函数；
求逆单元，用于对所述传递函数求逆，以获得所述逆传递函数。
另外，本发明还提供了一种轴承寿命评估装置，其包括：上述任一所述的轴承载荷在线获取装置；计算装置，用于根据所述轴承载荷在线获取装置所获取的轴承载荷以及轴承寿命的通用公式，计算出所述轴承的寿命。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
首先，为轴承服役系统建立多体动力学模型。然后，利用轴承服役系统的传递函数、逆传递函数，以及容易采集到的轴承服役系统响应信号进行虚拟迭代，从而得到不易测量的轴承在线载荷。本发明的获取方法用多体动力学模型来对真实的轴承服役系统进行仿真，不仅通用性强，不会破坏轴承服役系统，而且因较少使用硬件而比较节省成本。
附图说明
图1是本发明的一个实施例中轴承服役系统的轴承载荷在线获取方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明所提供的轴承服役系统的轴承载荷在线获取方法中，该轴承服役系统可以是任何使用了轴承的装置。在本实施例中，该轴承服役系统以铁路用的轴箱为例，该轴箱包括转轴、套设在转轴上的轴承以及用来安装轴承的轴承座。下面结合图1对本实施例的轴承载荷在线获取方法做详细介绍。
首先，执行步骤S10，建立轴承服役系统的多体动力学(Multi-body System，简称MBS)模型。
所述多体动力学模型是轴承服役系统的仿真模型，利用该多体动力学模型可以对轴承服役系统进行仿真分析，以获得其动态特性。在本实施例中，利用Adams软件建立多体动力学模型，因为Adams软件具有强大的运动学和动力学分析功能，以及高精度的建模仿真功能。当然，在其它实施例中，也可以利用其它具有建模功能的软件来建立该多体动力学模型。具体地，可以通过结合轴承服役系统的物理模型和轴承服役系统的数学模型来共同建立该多体动力学模型，以保证建立起来的多体动力学模型能够高仿真地模拟轴承服役系统。
在本实施例中，建立起来的多体动力学模型包括轴承服役系统中转轴的模拟零件、轴承服役系统中轴承的模拟零件，以及轴承服役系统中轴承座的模拟零件。
然后，执行步骤S20，基于所述多体动力学模型获得传递函数和逆传递函数。
多体动力学模型的传递函数和逆传递函数均是多体动力学模型本身的一种属性。其中，多体动力学模型的传递函数获取方法包括：生成噪声信号；向多体动力学模型输入噪声信号；获得多体动力学模型在所述噪声信号的激励下产生的输出信号；根据所述噪声信号和输出信号求得传递函数。
噪声信号为用频率和分贝来表征的信号，在本实施例中，噪声信号为粉红噪声信号或白噪声信号，其频率宽度很宽。
获得所述噪声信号和输出信号之后，将噪声信号和输出信号均进行拉普拉斯变换，所述输出信号的拉普拉斯变换与噪声信号的拉普拉斯变换之比即为多体动力学模型的传递函数。获得多体动力学模型的传递函数之后，通过对其求逆，即可获得多体动力学模型的逆传递函数。
然后，执行步骤S30，在轴承服役系统运行过程中，采集所述轴承服役系统在轴承载荷的激励下产生的响应信号。
受轴承结构特性和运动特性的影响，轴承载荷不易直接测量获得，反之，轴承服役系统的响应信号易获得。所述响应信号为轴承服役系统的响应部位在轴承载荷的激励下所产生的运动信号，通过在轴承服役系统的响应部位设置传感器就能容易的采集到。在本实施例中，所述响应信号为力、加速度或位移，轴承服役系统的轴承载荷为轴承的外圈或内圈所受到的力。需说明的是，在其它实施例中，该轴承载荷也可以是轴承中其它部件所受到的力，另外，轴承载荷的表现形式也并不应局限于力，例如，其还可以表现为加速度、位移等与力相关的形式。
在本实施例的变换例中，也可以先执行步骤S30，再执行步骤S10。
最后，执行步骤S40，采用虚拟迭代(virtual iteration)方法基于所述传递函数和逆传递函数及响应信号，获得所述轴承载荷。
在本实施例中，所述虚拟迭代方法按照下述公式进行，所述轴承载荷为与所述响应信号相吻合的模拟响应信号对应的激励信号。通过虚拟迭代，能够不断地让模拟响应信号逼近自轴承服役系统采集到的响应信号，当模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号相吻合时，即可将该模拟响应信号所对应的激励信号作为轴承服役系统的轴承载荷。
Un＝Un-1+F-1﹡(Y采集-Yn-1)，其中，Un为第n次的激励信号，Un-1为第n-1次的激励信号，F-1为所述多体动力学模型的逆传递函数，Y采集为上述采集到的响应信号，Yn-1为第n-1次的模拟响应信号，所述模拟响应信号根据所述激励信号和所述多体动力学模型的传递函数获得，n为大于或等于1的整数，U0＝0，Y0＝0。
下面对步骤S40中虚拟迭代的具体迭代过程做详细介绍。
步骤a、将轴承服役系统的响应信号代入上述公式，以求得第一次的激励信号U1，U1＝F-1﹡Y采集。
步骤b、将第一次的激励信号U1代入多体动力学模型的传递函数，以求得第一次的模拟响应信号Y1，Y1＝F﹡U1，F为传递函数。
步骤c、将第一次的模拟响应信号Y1与轴承服役系统的响应信号Y采集进行比较。当第一次的模拟响应信号Y1与所述响应信号Y采集相吻合时，将第一次的激励信号U1作为轴承服役系统的轴承载荷，迭代结束。否则，继续执行下述步骤d。
步骤d、将n增大1，将第一次的激励信号U1和第一次的模拟响应信号Y1代入上述公式，以获得第二次的激励信号U2，U2＝U1+F-1﹡(Y采集-Y1)。
步骤e、将第二次的激励信号U2代入多体动力学模型的传递函数，以求得第二次的模拟响应信号Y2，Y2＝F﹡U2。
步骤f、将第二次的模拟响应信号Y2与轴承服役系统的响应信号Y采集进行比较。当第二次的模拟响应信号Y2与所述响应信号Y采集相吻合时，将第二次的激励信号U2作为轴承服役系统的轴承载荷，迭代结束。否则，进行下一次迭代，依次按照上述步骤d、步骤e、步骤f的类似方法执行，以此类推，在此不再赘述。
需说明的是，在本发明的技术方案中，判断模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号是否相吻合时，不必严格的定义为只有当模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号完全一致时，才认定两者相吻合，只要模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号在设定的误差范围内即可认定两者相吻合。
在本实施例中，上述虚拟迭代的步骤利用Adams软件、Simpack软件或Recurdyn软件进行。当然，在其它实施例中，也可以利用其它工具来进行虚拟迭代。
由上述分析可知，在本发明的轴承载荷在线获取方法中，首先，为轴承服役系统建立多体动力学模型。然后，利用轴承服役系统的传递函数、逆传递函数，以及容易采集到的轴承服役系统响应信号进行虚拟迭代，从而得到不易测量的轴承在线载荷。在虚拟迭代过程中，能够反复地对获得的多体动力学模型的激励信号进行修正，直至多体动力学模型输出的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号相吻合，这样一来，最终修正后的多体动力学模型的激励信号能够作为轴承的载荷。本发明的获取方法用多体动力学模型来对真实的轴承服役系统进行仿真，不仅通用性强，不会破坏轴承服役系统，而且因较少使用硬件而比较节省成本。
需说明的是，在本发明的技术方案中，所述虚拟迭代的方法并不应局限于所给实施例，只要其能反复迭代，将每一次迭代得到的结果作为下一次迭代的初始值，以使响应信号的模拟值逼近响应信号即可。
本实施例还提供一种轴承寿命评估方法，该评估方法可用于评估轴承的疲劳寿命，该方法包括：利用上述方法获得轴承载荷；将轴承载荷代入轴承寿命的通用公式，获得轴承寿命。该通用公式为行业内通用的用于计算轴承寿命的公式。本实施例中，通用公式为《ISO 281滚动轴承.额定动载荷和额定寿命》制定的轴承寿命的通用公式，该通用公式为：
Lnm＝a1aISO(C/P)ε
其中，Lnm为轴承的疲劳寿命，a1为可靠度寿命修正系数，aISO为基于润滑、环境、污染物颗粒以及安装等因素的寿命修正系数，aISO＝f(eccu/P，k)，ec为污染系数，cu为疲劳载荷极限，k为润滑剂的粘度比，C为额定动载荷，P为根据上述方法获得的轴承载荷，ε为根据轴承的滚动体的类型确定的指数。
现有技术利用上述通用公式来获得轴承寿命时，对于通用公式中的P所采用的均是轴承的等效载荷，由于等效载荷并不能真实反映轴承的真实受力，因此，现有技术所获得的轴承寿命实质上为轴承的等效寿命，并不准确。而本方案对于通用公式中的P所采用的均是轴承的实时载荷，因而利用上述通用公式计算所获得的是轴承的实时寿命，准确性高。
需说明的是，在本发明的技术方案中，上述通用公式也可以采用其它ISO标准所规定的轴承寿命计算公式。
另外，本发明还提供了一种轴承服役系统的轴承载荷在线获取装置，其包括建模模块、求函数模块、采集模块和获取模块。其中，所述建模模块用于建立所述轴承服役系统的多体动力学模型。所述求函数模块用于基于所述多体动力学模型获得传递函数和逆传递函数。所述采集模块用于在所述轴承服役系统运行过程中，采集所述轴承服役系统在轴承载荷的激励下产生的响应信号。所述获取模块用于采用基于所述传递函数和逆传递函数及响应信号的虚拟迭代方法获得所述轴承载荷。
在本实施例中，所述获取模块包括第一运算单元、第二运算单元、比较单元和输出单元。其中，所述第一运算单元用于按照公式Un＝Un-1+F-1﹡(Y采集-Yn-1)进行计算，以获得第n次的激励信号，其中，Un为第n次的激励信号，Un-1为第n-1次的激励信号，F-1为所述逆传递函数，Y采集为所述响应信号，Yn-1为第n-1次的模拟响应信号，n为大于或等于1的整数，U0＝0，Y0＝0。所述第二运算单元，用于按照公式Yn＝F﹡Un进行计算，以获得第n次的模拟响应信号，Yn为第n次的模拟响应信号，F为所述传递函数。所述比较单元用于将所述第n次的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号进行比较。所述输出单元用于在所述比较单元的比较结果为第n次的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号Y采集相吻合时，将第n次的激励信号作为所述轴承载荷。
所述第一运算单元还用于：在所述比较单元的比较结果为第n次的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号Y采集不吻合时，将n增大1，并重新按照公式Un＝Un-1+F-1﹡(Y采集-Yn-1)进行计算。
进一步地，在本实施例中，所述求函数模块包括噪声单元、采集单元、求解单元和求逆单元。其中，所述噪声单元用于向所述多体动力学模型提供噪声信号以作为激励。所述采集单元用于获得所述多体动力学模型在所述噪声信号的激励下产生的输出信号。所述求解单元用于根据所述噪声信号和输出信号求得所述传递函数。所述求逆单元用于对所述传递函数求逆，以获得所述逆传递函数。
另外，本发明还提供了一种轴承寿命评估装置，其包括上述轴承载荷在线获取装置和计算装置。其中，所述计算装置用于根据所述轴承载荷在线获取装置所获取的轴承载荷以及轴承寿命的通用公式，计算出所述轴承的寿命。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (15)
1.一种轴承服役系统的轴承载荷在线获取方法，其特征在于，包括：
建立所述轴承服役系统的多体动力学模型；
基于所述多体动力学模型获得传递函数和逆传递函数；
在所述轴承服役系统运行过程中，采集所述轴承服役系统在轴承载荷的激励下产生的响应信号；
采用虚拟迭代方法基于所述传递函数和逆传递函数及响应信号，获得所述轴承载荷。
2.如权利要求1所述的轴承载荷在线获取方法，其特征在于，所述虚拟迭代方法按照下述公式进行，所述轴承载荷为与所述响应信号相吻合的模拟响应信号对应的激励信号；
Un＝Un-1+F-1﹡(Y采集-Yn-1)
其中，Un为第n次的激励信号，Un-1为第n-1次的激励信号，F-1为所述多体动力学模型的逆传递函数，Y采集为所述响应信号，Yn-1为第n-1次的模拟响应信号，所述模拟响应信号根据所述激励信号和所述多体动力学模型的传递函数获得，n为大于或等于1的整数，U0＝0，Y0＝0。
3.如权利要求1所述的轴承载荷在线获取方法，其特征在于，获得所述传递函数和逆传递函数的方法包括：
向所述多体动力学模型输入噪声信号；
获得所述多体动力学模型在所述噪声信号的激励下产生的输出信号；
根据所述噪声信号和输出信号求得所述传递函数；
对所述传递函数求逆，以获得所述逆传递函数。
4.如权利要求3所述的轴承载荷在线获取方法，其特征在于，所述噪声信号为粉红噪声信号或白噪声信号。
5.如权利要求1所述的轴承载荷在线获取方法，其特征在于，所述响应信号为力、加速度或位移。
6.如权利要求1至5任一项所述的轴承载荷在线获取方法，其特征在于，利用Adams软件建立所述多体动力学模型。
7.如权利要求1至5任一项所述的轴承载荷在线获取方法，其特征在于，利用Adams软件、Simpack软件或Recurdyn软件进行所述虚拟迭代。
8.如权利要求1至5任一项所述的轴承载荷在线获取方法，其特征在于，所述轴承载荷为所述轴承的外圈或内圈所受到的力。
9.如权利要求1至5任一项所述的轴承载荷在线获取方法，其特征在于，所述轴承服役系统为铁路用轴箱。
10.一种轴承寿命评估方法，其特征在于，包括：
利用权利要求1至9任一项所述的轴承载荷在线获取方法获得所述轴承载荷；
将所述轴承载荷代入轴承寿命的通用公式，获得所述轴承的寿命。
11.如权利要求10所述的轴承寿命评估方法，其特征在于，所述通用公式为《ISO 281滚动轴承.额定动载荷和额定寿命》制定的轴承寿命计算公式。
12.一种轴承服役系统的轴承载荷在线获取装置，其特征在于，包括：
建模模块，用于建立所述轴承服役系统的多体动力学模型；
求函数模块，用于基于所述多体动力学模型获得传递函数和逆传递函数；
采集模块，用于在所述轴承服役系统运行过程中，采集所述轴承服役系统在轴承载荷的激励下产生的响应信号；
获取模块，用于采用基于所述传递函数和逆传递函数及响应信号的虚拟迭代方法获得所述轴承载荷。
13.如权利要求12所述的轴承服役系统的轴承载荷在线获取装置，其特征在于，所述获取模块包括：
第一运算单元，用于按照公式Un＝Un-1+F-1﹡(Y采集-Yn-1)进行计算，以获得第n次的激励信号，其中，Un为第n次的激励信号，Un-1为第n-1次的激励信号，F-1为所述逆传递函数，Y采集为所述响应信号，Yn-1为第n-1次的模拟响应信号，n为大于或等于1的整数，U0＝0，Y0＝0；
第二运算单元，用于按照公式Yn＝F﹡Un进行计算，以获得第n次的模拟响应信号，Yn为第n次的模拟响应信号，F为所述传递函数；
比较单元，用于将所述第n次的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号进行比较；
输出单元，用于在所述比较单元的比较结果为第n次的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号Y采集相吻合时，将第n次的激励信号作为所述轴承载荷；
所述第一运算单元还用于：在所述比较单元的比较结果为第n次的模拟响应信号与轴承服役系统的响应信号Y采集不吻合时，将n增大1，并重新按照公式Un＝Un-1+F-1﹡(Y采集-Yn-1)进行计算。
14.如权利要求12所述的轴承服役系统的轴承载荷在线获取装置，其特征在于，所述求函数模块包括：
噪声单元，用于向所述多体动力学模型提供噪声信号以作为激励；
采集单元，用于获得所述多体动力学模型在所述噪声信号的激励下产生的输出信号；
求解单元，用于根据所述噪声信号和输出信号求得所述传递函数；
求逆单元，用于对所述传递函数求逆，以获得所述逆传递函数。
15.一种轴承寿命评估装置，其特征在于，包括：
权利要求12至14任一项所述的轴承载荷在线获取装置；
计算装置，用于根据所述轴承载荷在线获取装置所获取的轴承载荷以及轴承寿命的通用公式，计算出所述轴承的寿命。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610833438.7A CN107843428A (zh) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | 轴承载荷在线获取方法及装置、轴承寿命评估方法及装置 |
| PCT/CN2017/100662 WO2018050009A1 (zh) | 2016-09-19 | 2017-09-06 | 轴承载荷在线获取方法及装置、轴承寿命评估方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610833438.7A CN107843428A (zh) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | 轴承载荷在线获取方法及装置、轴承寿命评估方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107843428A true CN107843428A (zh) | 2018-03-27 |
Family
ID=61619802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610833438.7A Pending CN107843428A (zh) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | 轴承载荷在线获取方法及装置、轴承寿命评估方法及装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107843428A (zh) |
| WO (1) | WO2018050009A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110631832A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-31 | 北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心 | 地铁车辆轴承故障在线检测方法 |
| CN113227748A (zh) * | 2018-12-27 | 2021-08-06 | Avl李斯特有限公司 | 用于监视已安装滚动轴承的使用寿命的方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109883691B (zh) * | 2019-01-21 | 2020-08-21 | 太原科技大学 | 核估计和随机滤波集成的齿轮剩余寿命预测方法 |
| CN112131672A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-25 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 耐久载荷谱仿真方法、设备、存储介质及装置 |
| CN113094834B (zh) * | 2021-04-14 | 2023-06-20 | 中国船舶科学研究中心 | 一种多模块平台连接器载荷逆推方法 |
| CN114485920B (zh) * | 2022-01-24 | 2023-06-02 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 一种控制信息生成方法、装置、电子设备和介质 |
| CN114741887B (zh) * | 2022-04-19 | 2024-06-04 | 一汽解放汽车有限公司 | 保险杠耐久性分析方法、装置、计算机设备、存储介质 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020046012A1 (en) * | 2000-08-29 | 2002-04-18 | Nsk Ltd | Method and apparatus for predicting the life of a rolling bearing, rolling bearing selection apparatus using the life prediction apparatus, and storage medium |
| CN1723385A (zh) * | 2003-05-22 | 2006-01-18 | 日本精工株式会社 | 用于滚动轴承单元的载荷测量装置以及载荷测量滚动轴承单元 |
| CN101166912A (zh) * | 2005-04-29 | 2008-04-23 | 蒂姆肯公司 | 载荷感测轴承 |
| CN102928222A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-02-13 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种滑动轴承动力特性系数试验识别方法 |
| CN203881541U (zh) * | 2014-04-16 | 2014-10-15 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种测量装置 |
| CN104239734A (zh) * | 2014-09-24 | 2014-12-24 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种整车四轮六分力道路谱载荷分析方法 |
| CN104321548A (zh) * | 2012-04-24 | 2015-01-28 | Skf公司 | 用于确定轴承运行特性的模块 |
| CN105092261A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-11-25 | 北京汽车股份有限公司 | 道路载荷测试方法及系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102201033B (zh) * | 2011-04-21 | 2014-04-02 | 西北工业大学 | 航空多转子耦合系统动力学的分析方法 |
| JP5831338B2 (ja) * | 2012-04-04 | 2015-12-09 | 株式会社ジェイテクト | 誘起アキシアル荷重の測定装置及びその測定方法 |
-
2016
- 2016-09-19 CN CN201610833438.7A patent/CN107843428A/zh active Pending
-
2017
- 2017-09-06 WO PCT/CN2017/100662 patent/WO2018050009A1/zh active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020046012A1 (en) * | 2000-08-29 | 2002-04-18 | Nsk Ltd | Method and apparatus for predicting the life of a rolling bearing, rolling bearing selection apparatus using the life prediction apparatus, and storage medium |
| CN1723385A (zh) * | 2003-05-22 | 2006-01-18 | 日本精工株式会社 | 用于滚动轴承单元的载荷测量装置以及载荷测量滚动轴承单元 |
| CN101166912A (zh) * | 2005-04-29 | 2008-04-23 | 蒂姆肯公司 | 载荷感测轴承 |
| CN104321548A (zh) * | 2012-04-24 | 2015-01-28 | Skf公司 | 用于确定轴承运行特性的模块 |
| CN102928222A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-02-13 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种滑动轴承动力特性系数试验识别方法 |
| CN203881541U (zh) * | 2014-04-16 | 2014-10-15 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种测量装置 |
| CN104239734A (zh) * | 2014-09-24 | 2014-12-24 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种整车四轮六分力道路谱载荷分析方法 |
| CN105092261A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-11-25 | 北京汽车股份有限公司 | 道路载荷测试方法及系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 丁渭平: "《汽车CAE技术》", 28 February 2010, 西南交通大学出版社 * |
| 杨东方等: "《数学模型在生态学的应用及研究》", 31 August 2015, 海洋出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113227748A (zh) * | 2018-12-27 | 2021-08-06 | Avl李斯特有限公司 | 用于监视已安装滚动轴承的使用寿命的方法 |
| CN110631832A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-31 | 北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心 | 地铁车辆轴承故障在线检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018050009A1 (zh) | 2018-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107843428A (zh) | 轴承载荷在线获取方法及装置、轴承寿命评估方法及装置 | |
| CN105008887B (zh) | 使用非接触测量和动态响应重构技术的涡轮机叶片疲劳寿命分析 | |
| CN109214078A (zh) | 一种转向节疲劳寿命分析方法 | |
| CN111238815B (zh) | 一种样本不平衡下基于数据增强的轴承故障识别方法 | |
| Zhang et al. | Mechanism and method for outer raceway defect localization of ball bearings | |
| CN110717229A (zh) | 一种基于试验数据的虚拟载荷谱自更新构造方法 | |
| CN105760577A (zh) | 一种含不确定性金属结构声振疲劳寿命的估算方法 | |
| CN110530639A (zh) | 一种高速列车轴箱轴承故障诊断方法 | |
| Barbieri et al. | Analysis of automotive gearbox faults using vibration signal | |
| Kerst et al. | A model-based approach for the estimation of bearing forces and moments using outer ring deformation | |
| CN111597647B (zh) | 一种面向工业生产过程的弹簧阻尼系统滤波故障诊断方法 | |
| CN106872105A (zh) | 整车状态下传动系多面剩余动不平衡测试方法 | |
| Esarey | Fractionally integrated data and the autodistributed lag model: Results from a simulation study | |
| CN116305564A (zh) | 一种航空发动机转子系统数字孪生模型试验台设计方法 | |
| CN113203464A (zh) | 一种动态车载称重系统的传感器故障检测方法 | |
| CN110807283B (zh) | 基于有限元计算模型的多载荷应变测量点获取方法及系统 | |
| Liao et al. | The fault diagnosis for centrifugal compressor based on time series analysis with neutral network | |
| CN117034669A (zh) | 一种旋转机械滚动轴承剩余寿命预测方法及系统 | |
| Chan et al. | Development of a 3-D quasi-static tyre model for on-road and off-road vehicle dynamics simulations: Part I–on-road flexible tyre model | |
| Adams et al. | Validation principles of agricultural machine multibody dynamics models | |
| CN116222475A (zh) | 一种基于共振衰减法的轴承动态游隙测量方法及相关装置 | |
| TW202004144A (zh) | 扭矩量測方法 | |
| Li et al. | Research method of tyre contact characteristics based on modal analysis | |
| CN114383847A (zh) | 一种基于数字孪生的滚动轴承全寿命状态监测方法 | |
| Şener | Finite element based vehicle component fatigue life assessment according to a customer usage profile |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180327 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |