滚动轴承表面波纹度对噪声影响的仿真研究与参数分析

本文主要探讨了滚动轴承在表面波纹度激励下的建模与仿真分析，针对非线性力学和声辐射理论，研究者首先构建了滚动轴承表面的波纹度模型。波纹度被视为轴承质量的关键指标，它源于内、外圈滚道的制造误差，可能导致接触副的变形周期性变化，从而激发振动噪声。作者假设外圈固定，内圈旋转，并采用正弦函数来描述表面波纹度，包括其幅值(Am)、波数(N0)以及初始相位(β0)。 接着，文章通过Hertz弹性接触理论，探讨了波纹度如何影响接触点的位置，利用角速度和滚动体数量等因素，进一步推导出外圈和滚动体接触点的波纹度表达式。对于滚动体的振动速度，也引入了相应的幅值(Am')、自转角速度(ωb)和初始相位(β2)。 为了模拟滚动轴承在不同参数下的噪声表现，文中采用了4阶Runge-Kutta算法进行数值求解，研究波纹度幅值、波数、初始相位等参数变化对噪声声压级的影响规律。这个仿真分析对于理解和控制滚动轴承的实际噪声水平具有重要的工程应用价值，有助于优化轴承的设计和生产过程，提高产品的质量和性能。 最后，文章还提及了滚动轴承的非线性噪声模型，指出声源的数学模型通常基于物理原理和经验公式，但具体的建模方法并未在此部分详述。总体来说，这篇文章深入探究了滚动轴承表面波纹度对其振动和噪声特性的影响，为噪声控制和产品质量提升提供了理论支持。