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题名轴承剥落故障对驱动电机振动特性的影响
被引量：2
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作者
王仲
姜娇
王云琦
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机构
辽宁科技学院机械工程学院
沈阳工业大学机械工程学院
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出处
《机电工程》
北大核心
2025年第2期205-215,共11页
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基金
辽宁省自然科学基金资助项目(2022-BS-296)
辽宁省教育厅高等学校基本科研面上项目(LJKMZ20221690)。
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文摘
新能源汽车运行过程中,其驱动电机的轴承内部受到交变载荷的作用,会产生疲劳剥落,从而导致驱动电机的整体振动特性发生相应的变化。针对上述问题,以国产某新能源汽车为研究对象,研究了不同工况下轴承剥落故障对驱动电机的振动特性造成的具体影响。首先,对电机轴承内部的几何结构以及载荷分布情况进行了分析,根据轴承游隙和滚动体形变,建立了故障和无故障轴承动力学方程,还推导了转子的不平衡磁力方程;然后,设置了深沟球轴承转子的基本参数,采用有限元和Timoshenko梁单元理论,建立了电机转子动力学模型,在模型的对应节点处加入了剥落故障轴承的动力学方程,研究了升速和稳速状态下模型的动力学响应,还研究了剥落区大小和位置的影响;最后,通过实验进行了数据采集和结果分析,得到了不同转速下的电机轴承故障特征频率。研究结果表明:电机轴承的剥落故障主要引起了电机在轴承故障特征频率处的振动,剥落故障造成的不平衡磁拉力主要引发了电机在2倍转频处的振动,振动的幅值随转速的升高而增大,并与剥落缺陷大小成正相关。该研究可为新能源汽车驱动电机的故障诊断以及振动性能优化提供理论基础。
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关键词
机械振动
深沟球轴承转子
不平衡磁拉力
电机转子-轴承动力学模型
轴承剥落缺陷区
故障特征频率
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Keywords
mechanical vibration
deep groove ball bearing rotor
unbalanced magnetic pull
rotor-bearing dynamic model of motor
flaking defect area of bearing
fault characteristic frequency
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分类号
TH133.3
[机械工程—机械制造及自动化]
TM315
[电气工程—电机]
U469.72
[机械工程—车辆工程]
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