滚动轴承作为铁路货车的关键部件,由于长期高速重载,极易损坏。通过对车辆段现场采集的异音轴承振动信号分析发现,一些信号中含有明显故障特征的轴承在拆解后没有任何故障。通过向正常轴承中加入金属颗粒,发现杂质同样会激发冲击脉冲,产生疑似的故障特征频率,造成误判,制约了轴承振动诊断方法的实用化。考虑到轴承含杂质实验样本数据获取难以及成本高的因素,本文从仿真的角度,探究铁路货车轴承故障与杂质的区分方法。具体成果如下:1.研究基于Pro/E和ADAMS的火车滚动轴承建模方法。首先利用Pro/E建立了轴承三维模型,再利用ADAMS对模型进行预处理。为了更好的体现小变形提高信噪比,对刚性外圈进行柔性化,建立了刚柔耦合模型。并对模型的运动学关系进行了正确性验证。2.通过对火车滚动轴承中混有杂质的原因及运动特点分析,结合建立的ADAMS轴承建模方法,仿真建立了杂质附着、游离等不同运动状态下滚动轴承模型,在此基础上研究了杂质的振动机理和特性,并与轴承表面剥离等故障进行对比分析。结果表明:(1)双冲击现象能够区分出外圈大剥离故障;(2)当杂质粘滞在轴承元件表面时,接触应力及振动信号幅度显著增加,相当于剥离故障的3-4倍;(3)当杂质游离于轴承内部时,产生的脉冲幅度与周期间隔存在很大的随机性,相比于轴承剥离故障有较大差异。3.搭建了轴承含杂质的振动模拟实验台,实验验证了双冲击方法识别轴承外圈大剥离故障的有效性,同时,进一步探究了基于EMD的轴承含杂质与故障状态间区分方法,实验结果表明:含杂质轴承各阶IMF分量在特征频率处的能量低于剥离故障,剥离故障在特征频率处能量相对较为集中,且含杂质轴承IMF分量的高低频能量比显著高于剥离故障。本文建立了滚动轴承含有杂质与故障状态间区分方法,研究成果对促进轴承故障振动诊断技术的工程应用具有重要意义