滚动轴承的振动诊断.pptVIP

４.１轴承主要故障形式４.２滚动轴承振动信号特征４.３滚动轴承故障诊断法机械故障诊断学AnhuiUniversityofTechnologyAnhuiUniversityofTechnology４.１轴承主要故障形式一、概述滚动轴承是机器中最易损坏的零件之一，约占旋转机械故障的30%产生各种各样轴承缺陷原因：由于设计、加工、安装不好，或轴承服役条件不佳，突出载荷的袭击等，运行一段时间后出现检测这些缺陷的方法很多，如：振动信号检测、声发射、铁谱等技术或直接测定温度振动监测技术最为可靠容易实现因为大部分可归纳为表面劣化而使振动加剧，所以与表面状态有关的振动信号成了检测轴承状态的重要资料专用仪器，如：测定波峰因素的BK-2511振动仪、日本NB-3轴承监视器、瑞典MEPA-43冲击脉冲仪、SPM及美国IRD820振动脉冲能量和峰值分析仪（用于在线）４.１轴承主要故障形式研究目标AnhuiUniversityofTechnology二、轴承主要故障形式磨损：磨料磨损（杂质）和摩擦磨损（润滑恶化）疲劳剥落：交变应力作用、微小裂纹的发展、生绣等原因引起裂纹：由材料缺陷或交变载荷、应力集中、润滑不良等引起腐蚀：湿气或水侵入润滑油、较大电流引起电腐蚀压痕：过载、撞击或异物进入滚道胶合和点蚀：因为各种原因，当轴承在高温、高速、重载、瞬间载荷等使用条件下，滚道或滚动体表面产生微小烧损点，滚道和滚动体表面温度过高而使局部熔合在一起即胶合。其他故障形式：破损、烧损、电蚀等研究目标AnhuiUniversityofTechnology４.２滚动轴承振动信号特征滚动轴承元件出现缺陷时，随着轴承的旋转，缺陷每接触一次就会产生一次冲击振动，具有一定的周期性，其振动频率在0～20kHz。一、滚动轴承的低频振动（接触频率---缺陷特征频率）假设：（1）滚动环和滚动体之间无滑动；（2）径向、轴向受载荷时个部分无变形滚珠轴承对应于元件缺陷的频率为（不是滚柱轴承）：滚珠通过内圈滚道滚珠通过外圈滚道滚动体缺陷保持架不平衡式中：z滚动体个数；d滚动体直径；D滚道节径；f0轴承回转频率，为每秒转数n/60。接触角：滚动体受力方向与内外滚道垂直线的夹角。研究目标与轴承结构有关(由于外力的激励就会引起振动，不管轴承有无故障均存在，但不能表征轴承的异常，所以要加以区分类型)４.２滚动轴承振动信号特征二、滚动轴承的固有频率（共振频率）钢球的固有频率为轴承圈在圈平面内的固有频率（内外圈弯曲方向的）为式中：E弹性模量；I轴承圈横截面的惯性矩；γ材料密度；A轴承圈横截面积；n振动阶数。G重力加速度；R钢球半径；D轴承圈横截面中性轴直径。此为圆环弯曲方向的振动频率，还有内外径半径方向、扭力方向的振动，式中计算为单体共振频率，具结构其计算有变化。一般固有频率在数千HZ到数十千HZ，人耳听不见研究目标２滚动轴承振动信号特征三、滚动轴承振动信号特征（特征频率成分）其中，n为正整数；Z为钢球数目；fc为保持架频率；f0为轴承回转频率。研究目标AnhuiUniversityofTechnology２滚动轴承振动信号特征其中，fbi为钢球在内圆滚道上的通过频率；f0振动频率；fc为保持架转速；fb滚动体相对于保持架的频率。研究目标４.３滚动轴承故障诊断法一、简易诊断法（仅判断有无异常）1、测定部位的选择注意：（1）测定部位不要改变，以保证前提一致，最好是轴承座；（2）测头接触表面光滑牢固；（3）一般在垂直、轴向两方向上测量。速度需三个方向，加速度一个方向即可。轴承座露在外面，测定部位：轴承座；轴承座在内部，测定部位：轴承座刚性高的部位或基础。2、测定参数轴承振动频率范围在几HZ到数千HZ。一般小于10HZ，测位移；10HZ至1KHZ（中频），测速度；大于1KHZ（高频），测加速度（常用于大于10KHZ）。常用速度和加速度，为去除其它振动信号，用滤波器取所需带宽。3、测定周期测定时间间隔取决于经济性，且不漏异常情况，越短越好。研究目标4、判别标准绝对值判别标准和相对判别标准，兼用。适用于所有轴承的绝对标准是不存在的，同一种轴承用于不同的场合其判别标准也是不同的。所以一定要注意使用场合选择合适的判别标准。低频部分的