第5章滚动轴承故障诊断
5.3?滚动轴承故障振动诊断
滚动轴承故障振动的诊断方法频率“窗口”的选择
从轴承箱体上测得的振动信号往往不同于轴承本身振动信号,主要由于:
?轴承元件的振动产生一系列离散频率
?轴承振动引发轴承支撑结构共振(可由实验法或有限元法进行排除)?机器其他零部件的振动传递到轴承箱,属于外部的干扰振动?轴承内高应力区的塑性变形、剥落和裂纹扩展等产生的声发射信号
2015/10/28
机电设备故障诊断
26
第5章滚动轴承故障诊断
5.3?滚动轴承故障振动诊断
滚动轴承故障振动的诊断方法频率“窗口”的选择
滚动轴承振动信号中,从频率域上具有两个特点:
?频谱具有宽频带特征,并且随着缺陷的种类、形状、轴承尺寸和转速而变化
转子、轴承的轴承其他元件故障特征频率
的固有频率
声发射区域
轴承外圈1阶固有频率轴承某元件缺陷产生的的固有振动
声发射
传感器固有频率
不平衡、不对中、低阶转频及轴承缺陷的2015/10/28
间隔频率
机电设备故障诊断
27
第5章滚动轴承故障诊断
5.3?滚动轴承故障振动诊断
滚动轴承故障振动的诊断方法频率“窗口”的选择
滚动轴承振动信号中,从频率域上具有两个特点:
?由于轴承故障引起的冲击很大一部分能量集中在高频段(>20kHz),因此特别要注意高频成分的变化利用冲击脉冲法诊断轴承故障时,滤波器带通频率“窗口”一般要大大超过轴的转频,以避开转速谐波频率和滚动体的通过频率
利用低频信号接收法诊断轴承故障时,要求频率“窗口”设置的足够低,用以捕捉轴承缺陷间隔频率的前几次低阶谐波信号
2015/10/28
机电设备故障诊断
28
第5章滚动轴承故障诊断
5.3?滚动轴承故障振动诊断
滚动轴承故障振动的诊断方法传感器安装位置的选择
滚动轴承在运转时,滚道接触面上的高低不平和局部缺陷所产生的冲击性振动,将以压缩波形式从接触点出发呈半球形波面向外传播。当遇到材料转折、尖角形状或两零件配合界面时,灵敏度将衰减很快,故应选择适当位置安装传感器(接收方向指向负载方向&尽可能减少中间界面)
径向轴承
轴向轴承
2015/10/28
机电设备故障诊断
29
第5章滚动轴承故障诊断5.3?滚动轴承故障振动诊断滚动轴承故障振动的诊断方法传感器安装位置的选择滚动轴承在运转时,滚道接触面上的高低不平和局部缺陷所产生的冲击性振动,将以压缩波形式从接触点出发呈半球形波面向外传播。当遇到材料转折、尖角形状或两零件配合界面时,灵敏度将衰减很快,故应选择适当位置安装传感器(接收方向指向负载方向&尽可能减少中间界面)脉冲激励一个中间界面多个中间界面?1???ntesin?dt(t?0)?h(t)??m?d??0 (t?0)2015/10/28传感器位置较远机电设备故障诊断30