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    2021-03-31 23:31:36
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  • JB/T 5391-2007 滚动轴承 铁路机车和车辆滚动轴承零件 磁粉探伤规程pdf,JB/T 5391-2007 滚动轴承 铁路机车和车辆滚动轴承零件 磁粉探伤规程
  • 滚动轴承概述

    千次阅读 2019-03-15 12:12:39
    毕设要做基于深度学习的轴承故障检测,介绍一下滚动轴承相关知识,这些也是前提,不讲一下太过突兀。 滚动轴承概述 滚动轴承是现代机械设备中最为广泛应用的零部件之一,它依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件...

    毕设要做基于深度学习的轴承故障检测,介绍一下滚动轴承相关知识,这些也是前提,不讲一下太过突兀。


    滚动轴承概述

    滚动轴承是现代机械设备中最为广泛应用的零部件之一,它依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件,它可以支撑转轴,同时使轴在被支撑住的同时也能够灵活的转动。

    滚动轴承现在基本已经实现了标准化,滚动轴承在机械技术中占有极其重要的地位,是代表一个国家制造技术水平的零件,由少数的大型企业以集中、大量的方式生产。

    轴承受多种载荷,包括垂直于轴线的径向载荷,也有平行于轴线的轴向载荷,所以轴承也必须能够承受多种载荷,根据这种承受载荷的特点,轴承被分为向心轴承和推力轴承。


    以上都是官方说法,但是博客又不是写论文,这么讲怪没意思的

    轴承这个东西在机械零件里也算是一大扛把子,《机械设计》这门机类专业必修课,轴系零部件一共四章,滑动轴承一章,滚动轴承一章。 看上去全书18章轴承占2章也没太多对吧?但其实他混迹在各章,只是不拎出来单独说而已。

    轴承品种很多,适用不同的载荷情况,轴向的、径向的或者干脆轴向径向一起上的都有,针对不同的情况就需要选用不同的轴承,机械设计必考考点之一就是根据轴承代号解读轴承,轴承代号的第一位表示轴承的类型,最后两位表示内径,二三位是尺寸系列代号,这个对于科普一下并不很重要。比如最最常见的6208,其中的6代表深沟球轴承(就是最常见的内圈外圈中间夹好多小球那种),08代表内径40mm(除了00,01,02,03以外别的都是数字乘5)。

    我们建模画轴承一般都是这样(本来想做大点的动图,可是csdn只让传5m以下)

    而solidworks自带的标准库里面的深沟球轴承也长这样

     但实际上,这种画法少了个关键的东西,也就是保持架(因为真的不好画,建模性价比很低),但对于轴承本身,保持架还是很重要的,想象一下没有保持架滚动体全攒在一起的样子。轴承结构如下图所示。

    轴承有多重要呢?单说滚动轴承,如果你去查一下,一定会看到这些“旋转机械的故障,有30%是滚动轴承引起的;感应电机的故障有40%是滚动轴承引起的;齿轮箱的故障有20%是滚动轴承引起的”“我国机车用滚动轴承每年有40%要下车检验,其中33%需要被更换”“对轴承状态监测诊断以后,事故发生率降低75%,维修费用减少25%-50%”。这段话如果去查重肯定重复率很高,毕竟早到95年钟秉林的机械故障诊断学(也许还有更早的),到17 18年的论文都会有这个数据,我不知道这个数据最早的来历是哪,也没深究过。

    如果想看轴承故障的实际案例,其实直接查可能也就是被论文里用烂的“列车热切轴事故”啊等等,因为检修到位了事故也没想象的那么多,并且轴承事故不太会单独拿出来,他连带出来的其他故障看上去更可怕。

    而且轴承的故障跟别的故障有点不一样,他故障发生的情况比较飘,有时候离设计寿命还早呢,坏了;有时候早超设计寿命了,还挺好。

    所以说来说去,还是要防患于未然,也就是对轴承状态保持监测,及时诊断。至于怎么诊断,在最早期(其实现在大多数地方还是)都是靠技术工人主观判定的,说主观倒不是特别恰当,还是会借助一些小工具的,比如听诊器,然后根据辅助工具的结果视听嗅触判断是不是有故障,是不是挺像中医看病望闻问切的?我觉得挺不可思议的,但是12年出版的杨国安《滚动轴承故障诊断实用技术》确实是这么说的,并且还带了三四十页五官点检法要求。我在找新闻的时候还看到了春运检修用手摸轴承的,行叭,都2019年了还靠人工呢。这种方法不用太多说也知道多不稳妥,而且一个经验丰富的工人or工程师还是很稀罕的。

    传统方法还有分析时域频域信号的,当然多数情况采集靠设备,分析靠人力。至于什么原理,论文关键词“轴承故障”“小波分析”啥的能搜到一堆。(其实不多说是因为我也没很懂)

    再到现在,希望能用深度学习来搞定轴承故障检测这回事。其实在95年的机械故障诊断学里我就看到有提人工智能和专家系统的监测,不过到现在20多年了还没落实下来(还在靠人工摸轴承呢感觉路还很长)。深度学习能从轴承故障的数据集中摸索出规律,在故障前提前示警就是现在想要做到的事。


    参考资料:

    1.(日)技能士の友编辑部,机械零件常识[M],机械工业出版社,2015,60-84

    2.濮良贵等,机械设计[M],第九版,高等教育出版社,2014,303-338


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    2019-01-31 16:27:36
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