滾動(dòng)軸承故障診斷分析全解

1、滾動(dòng)軸承故障診斷分析學(xué)院名稱：機(jī)械與汽車工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師姓名：摘要滾動(dòng)軸承故障診斷本文對(duì)滾動(dòng)軸承的故障形式、故障原因、常用診斷方法等診斷基礎(chǔ)和滾動(dòng)軸承故障的振動(dòng)機(jī)理作了研究，并建立了相應(yīng)的滾動(dòng)軸承典型故障( 外圈損傷、內(nèi)圈損傷、滾動(dòng)體損傷 ) 的理論模型，給出了一些滾動(dòng)軸承故障診斷常見(jiàn)實(shí)例。 通過(guò)對(duì)滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)機(jī)理的研究可以幫助我們了解滾動(dòng)軸承故障的本質(zhì)和特征。 本文對(duì)特征參數(shù)的提取， 理論推導(dǎo)，和過(guò)程都進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，關(guān)鍵詞 : 滾動(dòng)軸承；故障診斷；特征參數(shù)；特征；ABSTRACT ：TheRollingfaultdiagnosisInthe thesis

2、,thefaulttypes,diagnosticmethodsandvibrationprincipleofrollingbearingarediscussed.thethesissetsupaseriesofacademicmodelsoffaultyrollingbearingsandlistssomesymptomparameterswhichoftenusedinfaultdiagnosisofrollingbearings .thestudyofvibrationprincipleofrollingbearingscanhelp ustoknowtheessenceandfeatu

3、reofrollingbearings.Inthispa, 也是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的per,theparametersoftheextraction,theoreticalanalysis,andprocessaredescribedindetail.Keywords:RollingBearing;FaultDiagnosis;Symptom Parameter;DistinctionIndex;DistinctionRate0引言：隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)正逐步向生產(chǎn)設(shè)備大型化、復(fù)雜化、高速化和自動(dòng)化方向發(fā)展，在提高生產(chǎn)率、降低成本、節(jié)約能源、減少?gòu)U品率、保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。但是，由于

4、故障所引起的災(zāi)難性事故及其所造成的對(duì)生命與財(cái)產(chǎn)的損失和對(duì)環(huán)境的破壞等也是很嚴(yán)重的， 這就使得人們對(duì)諸如航空航天器、核電站、 熱電廠及其他大型化工設(shè)備的可靠性、安全性提出了越來(lái)越高的要求。除了在設(shè)計(jì)與制造階段，通過(guò)改進(jìn)可靠性設(shè)計(jì)、研究和應(yīng)用新材料、新工藝以及加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)檢控制措施提高系統(tǒng)的可靠性與安全性外， 提高系統(tǒng)可靠性與安全性的另一個(gè)重要途徑就是對(duì)系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與診斷， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的有效控制，并對(duì)災(zāi)難性故障的發(fā)生進(jìn)行預(yù)警， 為采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施提供有效的信息。故障診斷理論就是為了滿足對(duì)系統(tǒng)可靠性和安全性要求的提高，減少并控制災(zāi)難性事故的發(fā)生而發(fā)展起來(lái)的。因此，故障診斷

5、理論的發(fā)展必將促進(jìn)故障監(jiān)測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，從而可以進(jìn)一步的提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與安全性， 并由此產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。而滾動(dòng)軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械最重要的零部件之一易損零件。據(jù)統(tǒng)計(jì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障有30%是由軸承故障引起的 ,軸承的故障會(huì)導(dǎo)致機(jī)器劇烈振動(dòng)和產(chǎn)生噪聲,甚至?xí)鹪O(shè)備的損壞。 因此,對(duì)滾動(dòng)軸承故障的診斷分析,在生產(chǎn)實(shí)際中尤為重要。滾動(dòng)軸承診斷方法有倒頻譜分析、 特征參數(shù)分析法、沖擊脈沖法、包絡(luò)分析法、小波分析等。 振動(dòng)分析是對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的常用方法。 一般方式為：利用數(shù)據(jù)采集器在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)采集滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)并儲(chǔ)存， 傳送到計(jì)算機(jī)， 利用振動(dòng)分析軟件進(jìn)行深

6、入分析，從而得到滾動(dòng)軸承各種振動(dòng)參數(shù)的準(zhǔn)確數(shù)值， 進(jìn)而判斷這些滾動(dòng)軸承是否存在故障。1 滾動(dòng)軸承的故障形式滾動(dòng)軸承在正常情況下，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)出現(xiàn)疲勞剝落和磨損。而制造缺陷、對(duì)重偏差大、轉(zhuǎn)子不平衡、基礎(chǔ)松動(dòng)、潤(rùn)滑油變質(zhì)等因素會(huì)加速軸承的損壞。疲勞剝落滾動(dòng)軸承的內(nèi)外滾道和滾動(dòng)體交替進(jìn)入和退出軸承區(qū)域， 這些部件因長(zhǎng)時(shí)間承受交變載荷的作用， 首先從接觸表面以下最大交變切應(yīng)力處產(chǎn)生疲勞裂紋， 繼而擴(kuò)展到接觸表面在表面產(chǎn)生點(diǎn)狀剝落， 逐步發(fā)展到大片剝落，稱之為疲勞剝落。磨損長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)使軸承的內(nèi)外滾道和滾動(dòng)體表面不可避免的產(chǎn)生磨損，持續(xù)的磨損使軸承間隙增大，振動(dòng)和噪聲增加。潤(rùn)滑不良和硬質(zhì)顆粒進(jìn)入滾道會(huì)加

7、速軸承的磨損。斷裂當(dāng)軸承所受載荷、 震動(dòng)過(guò)大時(shí)， 內(nèi)外圈的缺陷位置在滾動(dòng)體的反復(fù)沖擊下，缺陷逐步擴(kuò)展而斷裂。銹蝕水分或酸堿性物質(zhì)直接侵入會(huì)引起軸承銹蝕。 當(dāng)軸承內(nèi)部有電流通過(guò)時(shí)，在滾道和滾動(dòng)體的接觸點(diǎn)處引起電火花而產(chǎn)生電腐蝕， 在表面上形成搓板狀的凹凸不平。擦傷由于軸承的內(nèi)外滾道和滾動(dòng)體表面上的微觀凸起或硬質(zhì)顆粒使接觸面受力不均，在潤(rùn)滑不良、高速重載工況下，因局部摩擦產(chǎn)生的熱量造成接觸面局部變形和摩擦焊合，嚴(yán)重時(shí)表面金屬可能局部融化，接觸面上作用力將局部摩擦焊接點(diǎn)從基體上撕裂。2 滾動(dòng)軸承的失效形式軸承失效通常劃分為四個(gè)階段：第一階段 ：在軸承失效的初始階段，故障頻率出現(xiàn)在超聲頻段。有多種信號(hào)

8、處理手段能夠檢測(cè)到這些頻率，如峰值能量 gSE、應(yīng)力波PeakVue、包絡(luò)譜 ESP、沖擊脈沖 SPM等。此時(shí)，軸承故障頻率在加速度譜和速度頻譜圖上均無(wú)顯示。第二階段 ：輕微的軸承故障開(kāi)始激起軸承元件的固有頻段，一般在 5002KHz范圍內(nèi)。同時(shí)該頻率還作為載波頻率調(diào)制軸承的故障頻率。起初只能觀察到這個(gè)頻率本身， 后期表現(xiàn)為在固有頻率附近出現(xiàn)邊頻。此時(shí)，軸承仍可安全運(yùn)轉(zhuǎn)。第三階段 ：軸承故障頻率的諧波開(kāi)始出現(xiàn)， 邊頻帶數(shù)目逐漸增多。諧波有時(shí)會(huì)比基頻更早被發(fā)現(xiàn)。峰值能量 gSE、應(yīng)力波 PeakVue、包絡(luò)譜 ESP、沖擊脈沖 SPM所測(cè)故障頻率幅值顯著升高。加速度頻譜圖上也可能觀察到軸承故障的

9、高次諧波。此時(shí)需要停機(jī)檢修。第四階段 ：在加速度和速度頻譜圖上均能看到軸承故障頻率的基頻和高次諧波， 并伴隨有轉(zhuǎn)速頻率的邊頻帶， 各種手段所測(cè)頻譜圖的基底噪音水平升高， 繼而軸承故障頻率開(kāi)始消失被隨機(jī)振動(dòng)或噪音代替。能明顯聽(tīng)到故障軸承產(chǎn)生的噪聲。此時(shí)軸承已處于危險(xiǎn)狀態(tài)。3 故障分析方法3.1 倒頻譜分析法倒頻譜分析也稱為二次頻譜分析，是對(duì)信號(hào) x（t ）作進(jìn)一步的譜分析而得到的，通過(guò)對(duì)滾動(dòng)軸承典型故障的振動(dòng)信號(hào)功率譜和倒頻譜的比較分析 , 可知倒頻譜能將主要的信息從復(fù)雜的頻率成分和噪聲中識(shí)別出來(lái) , 能較好地辨別出故障特征頻率和其它特征頻率。在相關(guān)文獻(xiàn)中采用倒頻譜分析技術(shù)準(zhǔn)確，快速地判定故障發(fā)

10、生在軸承滾動(dòng)體上。3.2 特征參數(shù)分析法3.2.1時(shí)域特征參數(shù)分析時(shí)域的特征參數(shù)分析包括有效值、峰值、峰值因子、峭度指標(biāo)等方法。有效值是指振動(dòng)振幅的均方根值，表現(xiàn)滾動(dòng)軸承振動(dòng)的瞬時(shí)值隨著時(shí)間在不斷地進(jìn)行變化， 可用于檢測(cè)表面皺裂無(wú)規(guī)則振動(dòng)波形的異常，但對(duì)表面剝落或傷痕等具有瞬變沖擊振動(dòng)的異常是不適用的；峰值是在某個(gè)時(shí)間內(nèi)振幅的最大值，對(duì)瞬時(shí)現(xiàn)象也可得出正確的指示值，對(duì)滾動(dòng)體對(duì)保持架的沖擊及突發(fā)性外界干擾或灰塵等原因引起的瞬時(shí)振動(dòng)比較敏感； 峰值因子是峰值與有效值的比，該值適用于點(diǎn)蝕類故障的診斷。通過(guò)對(duì)峰值因子值隨時(shí)間變化趨勢(shì)的監(jiān)測(cè), 可以有效地對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行早期預(yù)報(bào), 并能反映故障的發(fā)展趨勢(shì)；

11、峭度指標(biāo)Kv定義為歸一化的 4 階矩，對(duì)于其振幅滿足正態(tài)分布規(guī)律的無(wú)故障軸承，其峭度指標(biāo)值約為 3，隨著故障的出現(xiàn)和發(fā)展，峭度指標(biāo)值具有與峰值因子類似的變化趨勢(shì)；3.2.2頻域特征參數(shù)分析當(dāng)軸承無(wú)故障運(yùn)行時(shí) , 能量基本上集中在低頻段; 有故障時(shí) , 故障引起的沖擊力或摩擦力激發(fā)起軸承的高頻振動(dòng), 能量向中頻段及高頻段轉(zhuǎn)移。信號(hào)的功率譜反映了信號(hào)的能量隨頻率的分布情況, 即反映了信號(hào)中的頻率成分以及各頻率成分的能量大小情況。由此可以看出 ,通過(guò)描述功率譜中主頻帶位置的變化及譜能量分布的分散程度, 可以較好地描述信號(hào)頻域特征的變化。頻域參數(shù)主要有重心頻率、 均方頻率、均方根頻率、頻率方差、頻率標(biāo)

12、準(zhǔn)差等。3.3 沖擊脈沖法（ SPM 法）滾動(dòng)軸承存在缺陷時(shí)，如有疲勞剝落、裂紋、磨損和滾道進(jìn)入異物時(shí)，會(huì)發(fā)生沖擊，引起脈沖性振動(dòng)。沖擊脈沖的強(qiáng)弱反映了故障的程度，它還和軸承的線速度有關(guān)。目前，基于該原理的故障診斷設(shè)備還廣泛應(yīng)用于工廠之中。在有關(guān)文獻(xiàn)中，作者對(duì)傳統(tǒng) SPM的檢測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn)，成功地建立聚丙烯造粒機(jī)滾動(dòng)軸承的在線監(jiān)測(cè)儀器系統(tǒng)，并在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中成功檢測(cè)出軸承的運(yùn)行故障，避免重大事故的發(fā)生。3.4 包絡(luò)分析法包絡(luò)分析是目前診斷軸承和齒輪故障的最有效方法。包絡(luò)分析是一種基于濾波檢波的振動(dòng)信號(hào)處理方法。包絡(luò)分析在進(jìn)行頻譜分析之前，首先對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行高通或帶通濾波，濾掉低頻成分，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)

13、行包絡(luò)解調(diào)， 提取附載在高頻載波信號(hào)上的低頻調(diào)制信號(hào)。最后經(jīng)過(guò)低頻濾波，濾掉高頻載波，剩下包絡(luò)之后的低頻振動(dòng)信號(hào)。目前，常用的包絡(luò)解調(diào)分析方法有 : 寬帶解調(diào)技術(shù)、共振解調(diào)技術(shù)、選頻解調(diào)技術(shù)、 Hilbert 解調(diào)技術(shù)等。3.5 小波分析小波分析是繼傅里葉分析之后， 在20世紀(jì) 80年代開(kāi)始逐漸發(fā)展成熟起來(lái)的一個(gè)有力的信號(hào)分析工具。滾動(dòng)軸承的故障特征信號(hào)比較弱，被淹沒(méi)在高頻振動(dòng)和噪聲中不容易分辨， 然而經(jīng)典的功率譜方法又難以檢測(cè)出信噪比較低的故障特征信號(hào)， 并且對(duì)微弱的故障特征信號(hào)不敏感，影響了診斷的可靠性和精確性。 小波分析具有多尺度性和“數(shù)學(xué)顯微鏡”特性，這使得小波分析能識(shí)別振動(dòng)信號(hào)中的突

14、變信號(hào)。并且小波變換的空間局部化性質(zhì)用來(lái)來(lái)分析信號(hào)的奇異性是非常有效的。小波變換可以對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行不同層度的分解, 獲取信號(hào)不同尺度的輪廓信息和細(xì)節(jié)信息 , 其反映了信號(hào)的本質(zhì)信息從而為識(shí)別故障特征信號(hào)和其干擾信號(hào)提供了可能。四、案例分析4.1 電力機(jī)車滾動(dòng)軸承診斷案例分析當(dāng)一個(gè)發(fā)生局部損傷的軸承運(yùn)行時(shí)，由于滾動(dòng)體的不斷滾動(dòng)，在接觸損傷時(shí)會(huì)發(fā)生周期性的沖擊信號(hào)， 但在故障的早期階段， 這些特征往往淹沒(méi)于噪聲之中，很難分辨，這為更大的故障發(fā)生留下了隱患。因此需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并排除， 保證機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行。 本節(jié)中將基于改進(jìn)相鄰系數(shù)法的多小波降噪方法應(yīng)用于機(jī)車滾動(dòng)軸承的早期故障診斷中，致力于提取

15、強(qiáng)噪聲背景下的微弱故障特征。這里所檢測(cè)的客運(yùn)型電力機(jī)車走行部的滾動(dòng)軸承與1節(jié)中為同一軸承，軸承參數(shù)如表 1 所示，損傷如圖 1 所示。測(cè)試時(shí)，采樣頻率為 12800Hz，軸承轉(zhuǎn)速為 481r rain ?？捎?jì)算外圈的故障特征頻率 f=53Hz，而相應(yīng)的周期即為 189ms。 采集到的時(shí)域振動(dòng)信號(hào)如圖 1 所示?？梢钥吹?，噪聲強(qiáng)度很大，淹沒(méi)了特征信息，通過(guò)時(shí)域信號(hào)很難分辨出存在沖擊。首先采用 FFT 與譜峭度方法分析信號(hào)。其中，譜峭度方法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái) 的一種有效提取故障特征的方法， 該方法通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解獲得多個(gè)不同頻率 中心與帶寬的頻帶，并在這樣的頻帶中依據(jù)峭度選擇敏感頻帶， 并濾波獲得

16、所關(guān)心的信號(hào)， 從時(shí)域及頻域分別檢測(cè)故障。 圖 2 為信號(hào)的頻譜。 圖 2 中顯示頻譜中頻率內(nèi)容非常豐富，覆蓋了從低頻到高頻的范圍， 而這其中沒(méi)有太突出的頻率成分，因此很難通過(guò)頻域直接獲得故障的特征信息。 圖 2 為采用譜峭度方法濾出的峭度最高的頻段，帶寬為 800Hz，中心頻率為 6000Hz。從圖 2 中可以看到，在 o 03s，008s 以及 o 16s，023s 之間存在較為明顯的沖擊，而其他位置的沖擊并沒(méi)有被準(zhǔn)確地提取。因而，在圖 2 中出現(xiàn)了 53Hz 中的譜線，但譜峰并不是很突出，而且由于譜峭度運(yùn)算中的下抽樣運(yùn)算影響了平方包絡(luò)譜的精度，造成頻率分辨率下降，因此，通過(guò)該結(jié)果來(lái)判斷故

17、障存在并不嚴(yán)密。其次，采用 Db8 單小波分別結(jié)合硬閾值、軟閾值及傳統(tǒng)相鄰系數(shù)法來(lái)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行降噪。圖3 為采用Db8單小波硬閾值的降噪結(jié)果。盡管圖3 中沖擊特征較為突出，但在o 1ls，015s之間的特征卻在閾值處理時(shí)被誤認(rèn)為是噪聲而置零了。而且，在 t=0 21s附近出現(xiàn)了一條干擾線，這是對(duì)噪聲不能合理抑制造成的。圖3 為Db8 單小波軟閾值降噪的結(jié)果。在圖3 中0 05s，015s- 內(nèi)的沖擊均不能分辨出來(lái)， 結(jié)果比較模糊。 圖 3 中采用 Db8單小波傳統(tǒng)相鄰系數(shù)法降噪的結(jié)果要好于上面兩種方法，沒(méi)有出現(xiàn)無(wú)關(guān)的干擾沖擊，但o 1ls ，017s 區(qū)間內(nèi)的沖擊仍然比較微弱，難以識(shí)別。接下來(lái)

18、 GHM多小波用于對(duì)該軸承信號(hào)分解并降噪。閾值降噪的結(jié)果。圖 4 中沖擊較為明顯，但無(wú)關(guān)的沖擊也較多，這些無(wú)關(guān)信息干擾了對(duì)故障的判斷。其中，采用 GHM多小波軟閾值的結(jié)果與圖 4 中類似，由于軟閾值對(duì)系數(shù)的收縮作用， 特征不夠突出。而圖 4 中相鄰系數(shù)法有效地抑制了無(wú)關(guān)沖擊， 但對(duì)于幾個(gè)微弱沖擊的提取仍然不夠好。最后，采用基于改進(jìn)相鄰系數(shù)法的多小波降噪方法對(duì)該信號(hào)進(jìn)行分析，如 圖 4 所示?？梢钥吹?，該方法不僅準(zhǔn)確地提取出所有的沖擊特征， 而且對(duì)于無(wú)關(guān)的干擾信息的抑制也很成功， 清晰地體現(xiàn)出外圈故障造成的周期性沖擊特征， 周期 189ms也驗(yàn)證了該方法的有效性。4.2 軸承振動(dòng)分析實(shí)例在長(zhǎng)期生

19、產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，滾動(dòng)軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)在其使用過(guò)程中有一定的規(guī)律性，并且重復(fù)性非常好。 正常優(yōu)質(zhì)軸承在開(kāi)始使用時(shí)，振動(dòng)幅值和噪聲均比較小，但頻譜有些散亂( 圖 1) 這可能是由于制造過(guò)程中的一些缺陷，如表面毛刺等所致。圖 1運(yùn)行一段時(shí)間后，振動(dòng)幅值和噪聲維持一定水平，頻譜非常單一， 僅出現(xiàn)一、二倍頻。極少出現(xiàn)三倍工頻以上頻譜 ( 圖 2) ，軸承狀態(tài)非常穩(wěn)定，進(jìn)入穩(wěn)定工作期。圖 2繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，軸承幅值和噪聲開(kāi)始增大(圖 3)，有時(shí)出現(xiàn)異響 ，但振動(dòng)增大的變化較緩慢，此時(shí)，軸承峭度值由 2.303 突然達(dá)到 33.47 ，可認(rèn)為軸承出現(xiàn)初期故障。這時(shí)，就要對(duì)該軸承進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，密切注

20、意其變化。圖 34.3 滾動(dòng)軸承實(shí)際診斷要點(diǎn)在實(shí)際狀態(tài)監(jiān)測(cè)中， 往往只需判斷滾動(dòng)軸承好壞， 能用多長(zhǎng)時(shí)間。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)診斷中， 采用有量綱參數(shù)與無(wú)量綱參數(shù)相結(jié)合， 可快速判斷出軸承故障， 即采用振動(dòng)速度結(jié)合軸承峭度值進(jìn)行綜合診斷。 當(dāng)兩個(gè)條件均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，我們判斷軸承存在故障。 。另外，當(dāng)監(jiān)測(cè)到滾動(dòng)軸承低頻振動(dòng)非常大時(shí)，排除機(jī)組不對(duì)中、不平衡、結(jié)構(gòu)松動(dòng) 、基礎(chǔ)共振等結(jié)構(gòu)性因素后，即使無(wú)滾動(dòng)軸承特征頻率，也應(yīng)對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行檢修。4.4 軸承滾動(dòng)體故障診斷案例圖 11 為含有一個(gè)滾動(dòng)體損傷時(shí)采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)波形，此時(shí)滾動(dòng)體的損傷程 度是直徑 018mm、深 028mm。此時(shí)，軸承的回轉(zhuǎn)速度為 1798

21、r min，則軸承回轉(zhuǎn)頻率 f=29 97Hz，根據(jù)式(3 417) 計(jì)算得到的滾動(dòng)體損傷特征頻率 f=119 49Hz。圖 12 為振動(dòng)信號(hào)分解到尺度 3 的 8 個(gè)第二代小波包的能量分布。圖 12 中序號(hào)為 8 的小波包能量最大，它所對(duì)應(yīng)的頻帶為52506000Hz，圖 13 為該小波包的包絡(luò)譜，最大譜峰對(duì)應(yīng)的頻率正是滾動(dòng)體損傷特征頻率廠f 。當(dāng)滾動(dòng)體表面出現(xiàn)損傷時(shí)，如點(diǎn)蝕，損傷部分通過(guò)軸承內(nèi)圈和外圈滾道時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沖擊振動(dòng)，由于滾動(dòng)軸承通常具有徑向間隙，根據(jù)損傷部分與內(nèi)圈或外圈發(fā)生的位置不同，會(huì)發(fā)生振幅調(diào)制。4.5 軸承滾動(dòng)體故障定量診斷案例一滾動(dòng)軸承在軸承試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試，滾動(dòng)軸承型號(hào)為

22、552732QT，振動(dòng)加速度傳感器安裝于軸承外圈的垂直朝上位置，軸的轉(zhuǎn)速為 503r min，采樣頻率為 128kHz。用 341 節(jié)的第二代小波包解調(diào)方法進(jìn)行三層分解分析測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)。圖14 為振動(dòng)信號(hào)八個(gè)分解頻帶的時(shí)域重構(gòu)信號(hào)，d31、d32、 、 d38 分別表示第三層的第一個(gè)頻帶、第二個(gè)頻帶、 、第八個(gè)頻帶的重構(gòu)信號(hào)。圖 15 為振動(dòng)信號(hào)由小到大依次為軸承保持架、 輪對(duì)踏面、軸承滾動(dòng)體、軸承外圈和軸承內(nèi)圈故障特征頻率處對(duì)應(yīng)的解調(diào)譜分貝值。由圖 15 可以看出，在第六頻帶 fd36 的解調(diào)譜中軸承滾動(dòng)體故障特征頻率對(duì)應(yīng)分貝值為 238854dB，超出了預(yù)警值，表明滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體存在缺陷。結(jié)論滾動(dòng)軸承是各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種通用機(jī)械零件，它是機(jī)器最易損壞的零件之一。旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障有30是由軸承引起的。可見(jiàn)軸承的好壞對(duì)機(jī)器的工作狀況影響很大。我們應(yīng)重視滾動(dòng)軸承