22 振动监测与诊断技术.PPT

第2章 机械设备状态监测与故障诊断技术 返回章目录 2.2 振动监测与诊断技术 （4）滚动体通过内圈的一个缺陷时的冲击振动频率 （5）滚动体通过外圈的一个缺陷时的冲击振动频率 式中 D——滚动体节径（即滚动体中心所在圆的直径）（mm）； d——滚动体直径（mm）； z——滚动体数目； α——接触角。 返回章目录 2.2 振动监测与诊断技术 图2-12 滚动轴承的典型结构 返回章目录 2.2 振动监测与诊断技术 3.滚动轴承的振动测量 4. 振动信号分析诊断方法 滚动轴承的振动信号分析故障诊断方法和精密诊断方法两种。 （1）滚动轴承故障的简易诊断法 ： 在利用振动对滚动轴承进行简易诊断的过程中，通常是将测得的振幅值（峰值、有效值等）与预先给定的某种判定标准进行比较，根据实测的振幅值是否超出了标准给出的界限来判断轴承是否出现了故障，以决定是否需要进一步进行精密诊断。 ① 振幅值监测。 ② 峰值系统监测。 ③ 峭度系数检测。 ④ 冲击脉冲法（SPM法）。 ⑤ 共振调解法（IFD法） 返回章目录 2.2 振动监测与诊断技术 (2) 滚动轴承故障的精密诊断法 滚动轴承的振动频率成分十分丰富，既含有低频成分，又含有高频成分，而且每一种特定的故障都对应有特定的频率成分。 ① 低频信号分析法。 ② 中、高频信号绝对值分析法。 返回章目录 2.2 振动监测与诊断技术 2.2.6齿轮故障的振动诊断 齿轮故障诊断的困难在于信号在传递中所经的环节较多（齿轮-轴-轴承-轴承座-测点），高频信号在传递中基本丧失，故需借助于较为细致的信号分析技术达到提高信噪比和有效地提取故障特征的目的。这一过程很难在一个简单仪器中实现，所以到目前为止，还没有专门的齿轮诊断仪问世。 1. 齿轮的异常及常见失效形式 齿轮的异常通常包括以下三个方面： （1）制造误差 (3)齿轮的损伤 （2）装配误差 返回章目录 2.2 振动监测与诊断技术 2. 齿轮振动信号的频率特征 振动和噪声信号是齿轮故障特征信息的载体，目前能够通过各种振动信号传感器、放大器及其他测量仪器测量出齿轮箱的振动和噪音信号，通过各种分析与识别仍然是最为有效的方法。但也应看到，在许多情况下，从齿轮的啮合波形也可以直接观察出故障。 (1) 啮合频率 （2）齿轮振动信号的调制 （3）齿轮振动信号中的其它成分 3. 齿轮的振动测量 4. 齿轮的简易诊断方法 返回章目录 2.2 振动监测与诊断技术 2.2.7旋转机械常见故障的振动诊断 旋转机械是指那些主要功能是有旋转动作来完成的机械,例如离心式压力机、汽轮机、鼓风机、离心机、发电机、离心泵等。由于转子、轴承、壳体、联轴体、密封和基地等部分的结构、加工及安装方面的缺陷，使机械在运行中会产生振动；机械运行过程中，由于运行、操作、环境等方面的原因所造成的机械状态的劣化，也会表现为振动的异常。 （1）转子不平衡 在旋转机械的各种异常现象中，由于不平衡造成的振动的情形占有很高的比例。 由转子质量中心和旋转中心之间的物理差异所引起的不平衡一般可分以下三种形式： ① 静不平衡。 ③ 动不平衡。 ② 偶不平衡。 返回章目录 2.2 振动监测与诊断技术 （2）转子轴线不对中 旋转机械在安装时应保证良好的对中，即连接的转子中心线为一条连续的直线，并且轴承标高应能适应转子轴心曲线运转的要求，否则转子轴线会产生不对中。旋转机械因对中不良可引起多种故障： ① 导致动、静部件磨损，引起转轴热弯曲。 ② 改变轴系临界转速，使轴系振型变化或引起共振。 ③ 使轴承载荷分配不均，恶化轴承工作状态，引起半速涡动或油膜振荡，甚至引起轴瓦升温，烧毁轴瓦。 （3）机械松动 （4）油膜涡动和油膜振荡 返回章目录 2.3噪声监测与诊断技术 机器运行过程中所产生的振动和噪声是反映机器工作状态的诊断信息的重要来源。只要抓住所研究的机器零部件的生振发声的机理和特征，就可对机器的状态进行诊断。 在机械设备状态监测与故障诊断技术中，噪声监测也是较常用的方法之一。 2.3.1 噪声测量 声音的主要特征量为声压、声强、频率，质点振速和声功率等，其中声压和声强是两个主要参数，也是测量的主要对象。 随着计算机技术的迅速发展，在机器噪声监测技术中，广泛用FFT分析仪器进行实时的声源频谱分析。另外还采用了双话筒互谱技术进行声强测量，利用声强的方向性进行故障定位和现场条件下的声功率级的确定。 1.噪声测量用的传声器 返回章目录 2.3噪声监测与诊断技术 传声器按机械能转换成电能的方式不同，分为电容式传声器（