回转支承先进制造技术与智能监测

本书总结了自2008年以来，南京工业大学在回转支承领域的研究成果，旨在促进回转支承行业技术的发展，填补国内空白。本书共包括七章，主要内容有：回转支承概述、回转支承强度计算方法、回转支承加工工艺与装备、回转支承试验装备设计及试验研究、回转支承故障诊断原理与方法、回转支承寿命预测方法、回转支承发展趋势展望。本书中涉及回转支承的强度计算理论、有限元分析和动力学分析等方法，汇聚了新的科学技术前沿思想。作者所在团队在加工装备中开发了系列化的数控铣齿机床、数控磨齿机床、数控滚道车床、数控滚道磨床等，在国内大型回转支承制造企业得到了广泛的应用，极大地提高了回转支承的加工效率，受到了企业好评。因此，本书总结了近20年来国内外回转支承试验装备特点和设计经验，并对回转支承的试验方法和对回转支承的试验数据处理方法进行了深入研究。在回转支承智能化、网络化健康监测、大数据远程智能运维等方面做了相关的讨论。本书读者对象主要是轴承专业研究人员，以及相关企业的设计、制造人员。

前言第一章回转支承概述第一节回转支承的概念及应用领域第二节回转支承的结构形式一、单排球式回转支承二、双排四点接触球式回转支承三、三排柱式回转支承四、交叉滚柱式回转支承五、双排异径球式回转支承第三节回转支承常规的故障形式及原因一、连接螺栓断裂二、滚道破坏三、驱动齿圈轮齿破坏四、滚动体破坏第四节回转支承设计方法进展一、回转支承滚道接触载荷分布与静承载能力二、回转支承滚道疲劳损伤机理与疲劳承载能力三、连接结构对风电回转支承滚道承载能力的影响第五节回转支承在国内外的试验研究进展一、国外试验研究进展二、国内试验研究进展参考文献第二章回转支承强度计算方法第一节回转支承静态承载能力计算一、滚道载荷分布解析法二、滚道载荷分布数值法三、滚动体与滚道局部接触分析四、影响回转支承承载能力的因素第二节回转支承疲劳寿命校核一、基础寿命理论计算二、滚道硬化对接触强度及寿命影响三、滚道接触疲劳寿命理论修正四、回转支承疲劳寿命数值仿真第三节本章总结参考文献第三章回转支承加工工艺与装备第一节加工工艺一、坯件准备二、机加工工艺第二节主要加工装备及工艺技术一、磁粉检测二、数控立式车床三、孔加工机床四、齿轮加工机床五、数控淬火机床六、滚道磨床七、装配测试台第三节齿轮加工创新方法一、高效率的强力车齿技术二、高精度的齿轮磨削技术三、高柔性的包络铣齿技术参考文献第四章回转支承试验装备设计及试验研究第一节回转支承性能检测项目及参数一、回转支承性能表征参数二、回转支承试验标准三、回转支承试验大纲及监测参数四、试验项目及操作步骤五、试验记录表第二节国外回转支承试验台现状一、斯洛文尼亚卢布尔雅那大学试验台二、德国Rothe Erde回转支承试验台三、德国FAG大型风电机组轴承试验机四、德国弗劳恩霍夫 BEAT6.1试验台五、SKF风机主轴轴承试验台六、日本NTN风电机组轴承试验机七、日本KOYO（NSK）盾构机回转支承试验台八、韩国首尔国立大学偏航轴承的性能测试试验台九、澳大利亚卧龙岗大学试验台十、法国LGMT实验室回转支承试验系统第三节国内回转支承试验台现状一、三一集团索特传动设备有限公司3MW风电回转支承试验台回转支承先进制造技术与智能监测目录二、马鞍山方圆精密机械有限公司回转支承试验台三、上海欧际柯特回转支承有限公司3～5 MW风电回转支承试验台四、洛阳LYC轴承有限公司和洛阳新能轴承制造有限公司回转支承试验台五、大连冶金轴承股份有限公司轴偏航、变桨、主轴轴承试验台六、瓦房店轴承集团有限责任公司直径3.6m回转支承试验台七、南京工业大学回转支承试验台第四节国内外回转支承试验台比较一、试验台机械结构工作原理二、加载与驱动方式对比三、测控功能对比四、国内外各种试验台比较第五节加速寿命试验及分析一、加速寿命研究现状二、大型回转支承加速寿命试验方法三、风电回转支承加速寿命试验及分析四、工程机械回转支承加速寿命试验及分析参考文献第五章回转支承故障诊断原理与方法第一节回转支承故障诊断研究现状一、回转支承信号降噪处理方法二、振动信号特征信息提取三、高维特征信息压缩、降维处理方法四、智能故障诊断研究方法第二节基于信号处理技术的故障诊断方法一、时域统计分析二、频域诊断方法三、振动信号降噪方法四、其他分析方法第三节基于人工智能的故障诊断方法一、基于统计学模型的故障诊断方法二、基于机器学习模型的故障诊断方法参考文献第六章回转支承寿命预测方法第一节寿命预测的研究概况一、机械部件寿命预测方法进展二、回转支承寿命预测概况第二节基于小样本统计规律的寿命预测可靠性模型一、威布尔分布理论及参数估计二、大型回转支承小样本加速寿命试验方法三、大型回转支承全寿命试验第三节基于人工智能算法的回转支承在线寿命预测一、大型回转支承性能退化评估方法二、基于状态数据的剩余寿命在线预测模型第四节基于信息融合的在线剩余寿命预测模型一、RUL预测模型二、修正的威布尔剩余寿命预测模型三、失效率在线评估模型四、试验验证与对比研究参考文献第七章回转支承发展趋势展望第一节智能回转支承研究现状一、智能轴承及研究现状二、智能回转支承及其研究现状三、未来智能轴承的发展方向第二节大型回转支承在线健康监测系统(HMS)一、状态监测系统的意义及现状二、在线健康监测系统总体设计第三节风机PHM及远程智能运维一、风电机组传动链PHM系统硬件组成二、风电机组传动链PHM系统软件组成三、大数据远程监测与智能运维系统组成四、大数据远程监测与智能运维系统软件架构参考文献