滚动轴承故障诊断频谱分析
滚动轴承故障诊断1(之国外专家版)
滚动轴承故障
现代工业通用机械都配备了相当数量得滚动轴承。一般说来,滚动轴承都就是机器中最精密得部件。通常情况下,它们得公差都保持在机器得其余部件得公差得十分之一。但就是,多年得实践经验表明,只有10%以下得轴承能够运行到设计寿命年限。而大约40%得轴承失效就是由于润滑引起得故障,30%失效就是由于不对中或“卡住”等装配失误,还有20%得失效就是由过载使用或制造上缺陷
等其它原因所致。
如果机器都进行了精确对中与精确平衡,不在共振频率附近运转,并且轴承润滑良好,那么机器运行就会非常可*。机器得实际寿命也会接近其设计寿命。然而遗憾得就是,大多数工业现场都没有做到这些。因此有很多轴承都因为磨损而永久失效。您得工作就是要检测出早期症状并估计故障得严重程度。振动分析与磨损颗粒分析都就是很好得诊断方法。
1、频谱特征
故障轴承会产生与1X基频倍数不完全相同得振动分量——换言之,它们不就是同步得分量。对振动分析人员而言,如果在振动频谱中发现不同步分量那么极有可能就是轴承出现故障得警告信号。
振动分析人员应该马上诊断并排除就是否就是其它故障引起得这些不同步分量。
如果瞧到不同步得波峰,那极有可能与轴承磨损相关。如果同时还有谐波与边频带出现,那么轴承磨损得可能性就非常大——这时候您甚至不需要再去了解轴承准确得扰动频率。
2、扰动频率计算
有四个与轴承相关得扰动频率:球过内圈频率(BPI)、球过外圈频率(BPO)、保持架频率(FT)与球得自旋频率(BS)。轴承得四个物理参数:球得数量、球得直径、节径与接触角。其中,BPI与BPO得与等于滚珠/滚柱得数量。例如,如果BPO等于3、2 X,BPI等于4、8 X,那么滚珠/滚柱得数量必定就是
8。
轴承扰动频率得计算公式如下:
注意:BS得值可能会加倍,因为所给得公式针对得就是球撞击内圈或外圈得情况。如果有庇点得滚球/滚柱同时撞击内圈与外圈,那么其频率值应该加倍。
需要说明得就是由于受到各种实际情况如滑动、打滑、磨损、轴承各参数得不精确(如直径可能不完全精确)等得影响,我们所计算出来得频率值可能会与真实值有小范围得差异。
在检查过程中您可能会经常涉及到滚珠得数目,对于轴承而言您所能了解到得信息可能只有滚珠(或滚柱)得数目。如果能够根据频谱(或其它地方)确定其中一个得扰动频率,我们就可以根据它计算
出其它得频率。
对于四个扰动频率计算还有一个近似得经验公式可供参考。对于8～12个滚珠/滚柱得轴承:BPO通常等于滚珠数量得0、4倍,BPI就是滚珠数量得0、6倍,而FT等于0、4 X。
3、轴承失效得九个阶段
有人把轴承失效划分为四个阶段,在此我们为了描述得更加详细将它细分为九个阶段。
第一阶段:
在轴承失效得最初阶段,其频率范围大约在20 KHz～60 KHz之间——或更高。有多种电子设备可以用来检测这些频率,包括峰值能量、HFD、冲击脉冲、SEE等超音频测量装置。在这个阶段,
普通得频谱上不会出现任何显示。
第二阶段:
由于轴承上得庇点增大,使它在共振(固有)频率处发出铃叫声。同时该频率还作为载波频率调制轴承
得故障频率。
第三阶段:
出现轴承故障频率。开始得时候我们只能观察到这个频率本身。图中所示为轴承内圈故障时得频谱显示。当轴承磨损进一步加剧后,在故障频率(例子中得BPI)处得波峰值将会升高。大多数情况下波
峰值将随着时间线性增加。
第四阶段:
随着故障得发展,故障频率将产生谐波。这表明发生了一定程度得冲击。故障频率得谐波有时可能会比基频波峰更早被发现。因此,我们首先要查找频谱中得非同步波峰,并查证就是否有谐波。对应
得时域波形中同时也会出现冲击脉冲得显示。
故障频率及其谐波得幅值在开始阶段都比较低。如果您仅仅通过线性坐标图表来查瞧数据,很容易错过这些重要得故障信号。因此,建议结合对数坐标来进行分析,从而及时发现轴承故障得早期显示。
如果您想要进行轴承得早期故障预报,那么就应该使用加速度为单位来采集高频时域波形(使用加速度传感器)——也就就是说,不要进行积分。加速度能突出信号中得高频成分,这对于我们得应用来
说就是很理想得方法。
第五阶段:
随着故障状态得恶化,轴承得损坏更加严重,振动级将继续升高,同时出现更多得谐波。由于故障自身得性质,这时还会出现边频带。时域波形上得尖峰波将更加清晰与明显,您甚至能够通过测量尖峰间得时间间隔来计算故障频率。高频率得轴承检测,如峰值能量与冲击脉冲所得到得趋势都在持续上
升。
此时引起调制得原因有二个:第一种情形就是当内圈出现故障时,如果它位于加载区域时,产生得冲击会更加剧烈,从而产生更高得振幅。当内圈故障位置移出加载区后,其振幅又会降低,并在轴承顶部达到最小值。在这种情况下内圈得故障频率将被(内圈得)旋转频率所调制,于就是我们可以在频谱中
瞧到1 X边频带出现。
如果滚珠出现问题,也会因相同得原因,产生调制。当滚珠运转在载荷区会产生比运转在非载荷区更强烈得冲击。越接近载荷区,振幅越高。滚珠沿轴承以保持架频率FT滚动。该频率低于1 X——典
型得FT大约等于0、4 X。
当我们能够从频谱中观察到谐波,特别就是边频带后,轴承上得磨损就已经能够用肉眼观察到了。这
时候,您就可以建议更换轴承了。
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滚动轴承故障诊断2
第六阶段:?１X处得幅值增大，并出现1Ｘ得谐波,这就是由于磨损引起间隙增大得结果。
?第七阶段:?现在我们瞧见故障频率及其边频带变成峰丘状，经常被叫作"干草堆"。这就是由于宽带噪声所致。在*近机器得地方,您还能听到轴承发出得噪声。在这个阶段,高频率得轴承测量量可能会逐渐减少。如果您用测量工具测到得振幅有下降趋势，不要以为就是情况出现好转,而应该尽快去定购用来更换得轴承了!??第八阶段:
频谱中得“干草堆”将继续扩大,谐波随着松动得增加而增大,高频率得轴承测量显示出得趋势可能会继续降低,但重要得就是整个噪声水平都在上升。您能清晰得听到轴承发出得声音，这预示着轴承即将报废。??第九阶段:
到了这个阶段以后，频谱会变得平直,因为机器已经不能运转了！?
4、解调频谱及在滚动轴承诊断中得应用
振动解调可以在滚动轴承故障发展得初始阶段检测到故障信息，并且可以跟踪轴承得故障发展，在轴承故障得不同阶段中以不同得信息反映轴承不同得故障状态。?４-1使用与认识解调?以上已经论述了如下事实:在轴承故障得早期阶段可以观察到在机器固有频率处得振动。轴承在固有频率上产生“鸣叫”。轴承得损坏所引起得冲击导致轴承“鸣叫”。因此,我们实际得到得就是故障频率得边频带。(如在第二阶段上得图示)在轴承失效得晚期,我们也能观察到在１X边频带或保持架转速得边频带调制，她们分别代表了轴承内圈与滚珠得故障。(如在第五阶段上得图示)
４－２解调?结合上述两种情形,我们会想:如果能够检测到故障频率边频带得轴承共振就是否就还能给出非常早得轴承磨损警告呢?答案就是肯定得。但就是由于测量得就是高频低幅信号,因此它容易被其她振源信号所掩盖。一种解决方法就就是对信号进行解调。简单得说,就就是首先使用高通滤波器过滤主要得低频成份,然后进行检波,接着为了抗混频还需要使用低通滤波器去除高频信号。?仔细查瞧频谱，您会在原始信号中发现许多振动源，特别就是那些比轴承共振幅值还高得地方。如果我们查瞧时域波形，会发现正弦信号与密集得高频杂波相伴。动态得高频杂波来源于轴承得“鸣叫”。
首先就是要通过高通滤波器滤掉低频信号并让高频信号通过。滤波器可以设置成让高于2０00ＨZ得频率通过(用于轴承分析)。结果信号仍然包含高频成份,但较高振幅得信号应已经被过滤掉了。时域波形上也只剩下轴承得冲击信号,这才就是最重要得信息。
滚动轴承故障诊断3
(续上贴)
其次，我们将频率坐标上部得边频带“迭放”到“基带”上。可以用解调器来实现,实际上它就相当于一个典型得整流器(翻转所有得负向信号)。整流得过程中会去掉负向信号,剩下得就只就是正向信号了。如（Reｃt ｉfieｄsignａｌ整流信号图所示)
?之后,我们滤掉来自其她调制源得残余信号。一些解调器产品允许手动控制滤波器,然而大多数情况下该功能都由数据采集器中得抗混频滤波器来完成（基于选择得频率范围)。对时域波形而言,所有得高频信息都被滤掉。有人也把它叫做“包络检定器”。??解调测试最重要得就是选择频率范围。一般得原则就是：范围应控制在15～２0X(也就就是运行速度得15~20倍)之间。我们得目得就是要确保最后只留下需要得调制信号。机器可能多半会有其她得调制信号源,因此最佳得规则就是：把频率范围设定为整个边频带宽度得一半。到最后,留下得信号应该就是有一系列很强得谐波——这取决于故障得严重程度了。?解调频谱与普通振动频谱相比有些不同。您不就是根据振幅大小来确定故障得严重程度,而就是通过测量数据间得对比分析来进行判断,最重要得就是将波峰与噪声水平进行比较。一般说来当损坏程度较低时波峰将非常小。?随着故障破坏得进一步发展,振动波峰将逐渐从噪声中凸显出来。
当出现严重故障时,波峰值将高出噪声水平约２0dB(100 Ｘ)。
?当轴承破坏非常严重处于前面所述得第七或第八阶段时,噪声水平将上升到接近波峰处。这就是一个非常糟糕得信号——预示着轴承即将完全失效！
?该过程也可适用于机器得其它故障分析：齿轮啮合分析、电机电流分析、电动机气隙偏心分析与其它调制信号源。(注:在齿轮箱中经常会发生频率调制,这可能导致分析振幅解调数据时得到错误得结果。这个问题已超出本讨论得范围,但必须对此有所认识。)?轴承得解调测试得一个好处就是能够帮助您查明具体哪个轴承出现了故障。如果您不知道轴承得详细参数，也不知道故障频率,或您知道了故障频率,但机器上有多个同样得轴承。那么我们可以对所有得轴承进行检测,或只取其一个作诊断测试，都能把问题轴承找出。5、冲击脉冲法、峰值能量法、高频检测法等(仅作简单论述)
不同得监测公司往往采用了不同得监测技术。其中包括：冲击脉冲法、峰值能量法、高频检测法等等。简单得说,这些方法就就是利用轴承发生故障时出现得症状进行诊断，故障轴承开始会出现瞬态冲击,然后发生共振或发出鸣叫声。而前面讨论得解调技术将产生一种频谱,冲击脉冲法(SPM)、峰值能量法与其它一些技术则能够产生一个（或两个)能显示出趋势得值。随着趋势值得升高，轴承损坏得可能性也跟着增加。?基本原理：由冲击产生得振动把能量注入到所有得频率中。在0-3KHｚ正常频率段内，因为混有其它振动信号源而很难被检测到。但当达到传感器得共振频率时,除了瞬态冲击波外没有其它强得振动信号源(不平衡、不对中等都就是在较低得频率段显示得故障）。因此瞬态冲击可以单独激发传感器产生共振,并使该频率得信号被增强。
需要注意得就是您虽然可以从大多数得数据采集系统中得到趋势数据（通过峰值能量法、高频检测法等）,但您不能仅仅利用这一个读数（冲击脉冲读数)与标准值得比较来判断轴承得状态。因为，我们所使用得传感器并不完全一样,它们可能具有完全不同得共振特性。?值得庆幸得就是,现在已经有公司找到方法来处理这些问题。它们生产标定了得传感器——使每个传感器都具有相同得共振特征。该公司也推荐（坚持）使用特殊安装技术确保与轴承得良好接触，提高测量得可重复性。
简析滚动轴承故障诊断方法及要点
简析滚动轴承故障诊断方法及要点 滚动轴承是应用最为广泛的机械零件质疑，同时，它也是机器中最容易损坏的元件之一。许多旋转机械的故障都与滚动轴承的状态有关。据统计，在使用滚动轴承的旋转机械中，大约有30%的机械故障都是由于轴承而引起的。可见，轴承的好坏对机器工作状态影响极大。 通常，由于轴承的缺陷会导致机器产生振动和噪声，甚至会引起机器的损坏。而在精密机械中（如精密机床主轴、陀螺等），对轴承的要求就更高，哪怕是在轴承上有微米级的缺陷，都会导致整个机器系统的精度遭到破坏。 最早使用的轴承诊断方法是将听音棒接触轴承部位，依靠听觉来判断轴承有无故障。这种方法至今仍在使用，不过已经逐步使用电子听诊器来替代听棒以提高灵敏度。后来逐步采用各式测振仪器、仪表并利用位移、速度或加速度的均方根值或峰峰值来判断轴承有无故障。这可以减少对设备检修人员的经验的依赖，但仍然很难发现早期故障。 滚动轴承在设备中的应用非常广泛，滚动轴承状态好坏直接关系到旋转设备的运行状态，尤其在连续性大生产企业，大量应用于大型旋转设备重要部位，因此，实际生产中作好滚动轴承状态监测与故障诊断是搞好设备维修与管理的重要环节。我们经过长期实践与摸索，积累了一些滚动轴承实际故障诊断的实用技巧。 一、滚动轴承故障诊断的方式及要点： 对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的实用方法是振动分析。 实用中需注意选择测点的位置和采集方法。要想真实准确反映滚动轴承振动状态，必须注意采集的信号准确真实，因此要在离轴承最近的地方安排测点，在电机自由端一般有后风扇罩，其测点选择在风扇罩固定螺丝有较好监测效果。另外必须注意对振动信号进行多次采集和分析，综合进行比较。才能得到准确结论。 二、滚动轴承正常运行的特点与实用诊断技巧： 我们在长期生产状态监测中发现，滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性，并且重复性非常好。正常优质轴承在开始使用时，振动和噪声均比较小，但频谱有些散乱，幅值都较小，可能是由于制造过程中的一些缺陷，如表面毛刺等所致。 运动一段时间后，振动和噪声维持一定水平，频谱非常单一，仅出现一、二倍频。极少出现三倍工频以上频谱，轴承状态非常稳定，进入稳定工作期。 继续运行后进入使用后期，轴承振动和噪声开始增大，有时出现异音，但振动增大的变化较缓慢，此时，轴承峭度值开始突然达到一定数值。我们认为，此时轴承即表现为初期故障。
滚动轴承故障诊断分析
滚动轴承故障诊断分析 学院名称：机械与汽车工程学院专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师姓名：
摘要 滚动轴承故障诊断 本文对滚动轴承的故障形式、故障原因、常用诊断方法等诊断基础和滚动轴承故障的振动机理作了研究，并建立了相应的滚动轴承典型故障(外圈损伤、内圈损伤、滚动体损伤)的理论模型，给出了一些滚动轴承故障诊断常见实例。通过对滚动轴承故障振动机理的研究可以帮助我们了解滚动轴承故障的本质和特征。本文对特征参数的提取，理论推导，和过程都进行了详细的阐述， 关键词:滚动轴承；故障诊断；特征参数；特征； ABSTRACT ： The Rolling fault diagnosis In the thesis ,the fault types,diagnostic methods an d vibration principle of rolling bearing are discussed.the thesis sets up a series of academic m odels of faulty rolling bearings and lists some sym ptom parameters which often used in fault diagnosis of rolling bearings . the study of vibration prin ciple of rolling bearings can help us to know the essence and feature of rolling bearings.In this pa
滚动轴承故障诊断频谱分析讲解学习
滚动轴承故障诊断1（之国外专家版） 滚动轴承故障 现代工业通用机械都配备了相当数量的滚动轴承。一般说来，滚动轴承都是机器中最精密的部件。通常情况下，它们的公差都保持在机器的其余部件的公差的十分之一。但是，多年的实践经验表明，只有10%以下的轴承能够运行到设计寿命年限。而大约40%的轴承失效是由于润滑引起的故障，30%失效是由于不对中或“卡住”等装配失误，还有20%的失效是由过载使用或制造上缺陷 等其它原因所致。 如果机器都进行了精确对中和精确平衡，不在共振频率附近运转，并且轴承润滑良好，那么机器运行就会非常可*。机器的实际寿命也会接近其设计寿命。然而遗憾的是，大多数工业现场都没有做到这些。因此有很多轴承都因为磨损而永久失效。你的工作是要检测出早期症状并估计故障的严重程度。振动分析和磨损颗粒分析都是很好的诊断方法。 1、频谱特征 故障轴承会产生与1X基频倍数不完全相同的振动分量——换言之，它们不是同步的分量。对振动分析人员而言，如果在振动频谱中发现不同步分量那么极有可能是轴承出现故障的警告信号。 振动分析人员应该马上诊断并排除是否是其它故障引起的这些不同步分量。 如果看到不同步的波峰，那极有可能与轴承磨损相关。如果同时还有谐波和边频带出现，那么轴承磨损的可能性就非常大——这时候你甚至不需要再去了解轴承准确的扰动频率。 2、扰动频率计算 有四个与轴承相关的扰动频率：球过内圈频率（BPI）、球过外圈频率（BPO）、保持架频率（FT）和球的自旋频率（BS）。轴承的四个物理参数：球的数量、球的直径、节径和接触角。其中，BPI 和BPO的和等于滚珠/滚柱的数量。例如，如果BPO等于3.2 X，BPI等于4.8 X，那么滚珠/滚柱 的数量必定是8。
滚动轴承常见的失效形式及原因
滚动轴承常见的失效形式及原因分析 滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产 生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、 电腐蚀、保持架损坏等。 一，疲劳剥落 疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。 疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面． 轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有： 1、次表面起源型 次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部
（次表面）为起源产生的疲劳剥落。 2、表面起源型 表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。 3、工程模型 工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。 疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具体因素如下： A、制造因素 1、产品结构设计的影响：产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。 2、材料品质的影响：轴承工作时，零件滚动表面承受周期性交变载荷或冲击载荷。由于零件之间的接触面积很小，因此，会产生极高的接触应力。在接触应力反复作用下，零件工作表面将产生接触疲劳而导致金属剥落。就材料本身的品质来讲，其表面缺陷有裂纹、表面夹渣、折叠、结疤、氧化皮和毛刺等，内部缺陷有严重偏析和疏松、显微孔隙、缩孔、气泡、白点、过烧等，这些缺陷都是造成轴承早期疲劳剥落的主要原因。
轴承练习题
滚动轴承练习题 一、选择题 1、滚动轴承的代号由基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示。 A、轴承的类型、结构和尺寸 B、轴承组件 C、轴承内部结构的变化和轴承公差等级 D、轴承游隙和配置 2、同一根轴的两端支承，虽然承受负载不等，但常采用一对相同型号的滚动轴承，这是因为除以外的下述 其余三点理由。 A、采购同型号的一对轴承比较方便 B、安装轴承的两轴承孔直径相同，加工方便 C、安装轴承的两轴颈直径相同，加工方便 D、一次镗孔能保证两轴承孔中心线的同轴度，有利于轴承正常工作 3、滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与座孔的配合。 A、全部采用基轴制 B、全部采用基孔制 C、前者采用基孔制，后者采用基轴制 D、前者采用基轴制，后者采用基孔制 4、滚动轴承基本额定寿命与基本额定动载荷之间具有如下关系。L=（C/P）ε，其中ε称为寿命指数，对于滚子轴承 和球轴承分别为。 A、3/10和3 B、3/10和10/3 C、10/3和3/10 D、10/3和3 5、代号为3108、3208、3308的滚动轴承的不相同。 A、外径 B、内径 C、精度 D、类型 6、对某一滚动轴承来说，当所受当量动载荷增加时，基本额定动载荷。 A、增加 B、减小 C、不变 D、可能增大也可能减小 7、圆锥滚子轴承的与内圈可以分离，故其便于安装和拆卸。 A、外圈 B、滚动体 C、保持架 8、代号为30310的单列圆锥滚子轴承的内径为。 A、10mm B、100mm C、50mm 9、滚动轴承基本代号中尺寸系列代号是由两位数字表示的，前者代表轴承的宽度系列，后者代表轴承的系列。 A、滚动体的数目； B、内径； C、直径； D、载荷角； 10. 滚动轴承的基本额定寿命是指____。 A.在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 B.在额定工况和额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 C.在额定工况和额定动载荷作用下，90%轴承所能达到的寿命 D.同一批轴承在相同条件下进行实验中，90%轴承所能达到的寿命 11. 代号为N1024的轴承内径应该是______。 A.20； B.24； C.40； D.120 12. _____是只能承受径向载荷的轴承。 A.深沟球轴承； B.调心球轴承； C.角接触球轴承； D.圆柱滚子轴承 13. 推力球轴承的类型代号为_____。 A.5； B.6； C.7； D.8 14. 角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而_____。 A.增大； B.减少； C.不变； D.不定 15. 下列轴承中，能够同时承受径向载荷及少量的双向轴向载荷的轴承是_____。 A.深沟球轴承； B.推力球轴承； C.圆柱滚子轴承； D.滚针轴承 16. 在正常工作条件下，滚动轴承的主要失效形式是____。 A.滚动体破裂； B.滚道磨损 C.滚动体与滚道工作表面上产生疲劳点蚀； D.滚动体与滚道间产生胶合 17 角接触球轴承的类型代号为_____。 A.1； B.2； C.3； D.7
滚动轴承习题及答案
滚动轴承 一、选择题 11-1．滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示_______。 A．轴承的类型、结构和尺寸 B. 轴承组件 C．轴承内部结构变化和轴承公差等级 D. 轴承游隙和配置 11-2．滚动轴承的类型代号由________表示。 A．数字B．数字或字母 C. 字母 D. 数字加字母 11-3．________只能承受径向载荷。 A．深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 11-4．________ 只能承受轴向载荷。 A．圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心滚子轴承 11-5．________ 不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心球轴承 11-6．角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而________。 A．增大 B.减小 C．不变D．不定 11-7．有a）7230C和b）7230AC两种滚动轴承，在相等的径向载荷作用下，它们的派生轴向力Sa和Sb相比较，应是________。 A．Sa ＞Sb B．Sa = Sb C．Sa ＜Sb D．大小不能确定 11-8．若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为________的轴承。 A．1或2 B．3或7 C．N或NU D．6或NA 11-9．一根用来传递转矩的长轴，采用三个固定在水泥基础上支点支承，各支点应选用的轴承类型为________。 A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 11-10．跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用________ 。
滚动轴承故障诊断与分析..
滚动轴承故障诊断与分析Examination and analysis of serious break fault down in rolling bearing 学院：机械与汽车工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：2010020101 姓名： 学号： 指导老师：王林鸿
摘要:滚动轴承是旋转机械中应用最广的机器零件，也是最易损坏的元件之一, 旋转机械的许多故障都与滚动轴承有关，轴承的工作好坏对机器的工作状态有很大的影响，其缺陷会产生设备的振动或噪声，甚至造成设备损坏。因此, 对滚动轴承故障的诊断分析, 在生产实际中尤为重要。 关键词：滚动轴承故障诊断振动 Abstract: Rolling bearing is the most widely used in rotating machinery of the machine parts, is also one of the most easily damaged components. Many of the rotating machinery fault associated with rolling bearings, bearing the work of good or bad has great influence to the working state of the machine, its defect can produce equipment of vibration or noise, and even cause equipment damage. Therefore, the diagnosis of rolling bearing fault analysis, is especially important in the practical production. Key words: rolling bearing fault diagnosis vibration 引言：滚动轴承是机器的易损件之一，据不完全统计，旋转机械的故障约有30％ 是因滚动轴承引起的，由此可见滚动轴承故障诊断工作的重要性。如何准确判断出它的末期故障是非常重要的，可减少不必要的停机修理，延长设备的使用寿命，避免事故停机。滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏，如装配不当、润滑不良、水分和异物侵入、腐蚀和过载等。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下，经过一段时间运转，轴承也会出现疲劳剥落和磨损。总之，滚动轴承的故障原因是十分复杂的，因而对作为运转机械最重要件之一的轴承，进行状态检测和故障诊断具有重要的实际意义，这也是机械故障诊断领域的重点。 一滚动轴承故障诊断分析方法 1滚动轴承故障诊断传统的分析方法 1.1振动信号分析诊断 振动信号分析方法包括简易诊断法、冲击脉冲法（SPM法）、共振解调法（IFD 法）。振动诊断是检测诊断的重要工具之一。 （1）常用的简易诊断法有：振幅值诊断法，反应的是某时刻振幅的最大值，适用于表面点蚀损伤之类的具有瞬时冲击的故障诊断；波峰因素诊断法，表示的
滚动轴承复习题综述
滚动轴承复习题 简答题 1.问：滚动轴承由哪几个基本部分组成？ 答：由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。 2.问：常用的滚动体有哪些？ 答：滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。 3.问：保持架的主要作用是什么？ 答：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。 4.问：按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？ 答：可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。 5.问：常用滚动轴承的类型有哪些？ 答：调心球轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。6.问：选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？ 答：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。3）轴承的调心性能；4）轴承的安装和拆卸。 7.问：什么是轴承的寿命？
答：单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也会极不相同。 8.问：滚动轴承的失效形式主要有哪几种？ 答：主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。 9.问：什么是轴承的基本额定寿命？ 答：按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数（以百万转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以L10表示。 10.问：什么是轴承的基本额定动载荷？ 答：使轴承的基本额定寿命恰好为一百万转时，轴承所能承受的载荷值，称为轴承的基本额定动载荷，用C表示。对向心轴承，指的是纯径向载荷，用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，用Ca表示。 11.问：什么是轴承的当量动载荷？ 答：滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，在进行寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用P表示。 12.问：滚动轴承为什么要进行静载荷计算？ 答：静载荷是指轴承套圈相对转速为零或相对转速极度低时，作用在轴承上的载荷。为了限制滚动轴承在静载荷下产生过大的接触应力和永久变形，需进行静载荷计算。 13.问：滚动轴承寿命计算式中，为什么球轴承的ε值低于滚子轴承的ε值？ 答：因为滚子轴承理论上为线接触，而球轴承为点接触，前者承载能力较高，故ε值较大，轴承寿命较高。
滚动轴承故障诊断(附MATLAB程序)
第二组实验 轴承故障数据： Test2.mat 数据打开后应采用 X105_DE_time 作为分析数据，其他可作为参考，转速 1797rpm 轴承型号： 6205-2RS JEM SKF, 深沟球轴承 采样频率： 12k Hz 1、确定轴承各项参数并计算各部件的故障特征频率通过以上原始数据可知次轴承的参数为： 轴承转速 r=1797r/min；滚珠个数 n=9；滚动体直径 d=7.938mm；轴承节径 D=39mm；：滚动体接触角α=0 由以上数据计算滚动轴承不同部件故障的特征频率为：外圈故障频率 f1=r/60 * 1/2 * n(1-d/D *cos α )=107.34Hz 内圈故障频率 f2=r/60 * 1/2 * n(1+d/D *cos α)=162.21Hz 滚动体故障频率 f3=r/60*1/2*D/d*[1-(d/D)^2* cos^2( α)]=70.53Hz 保持架外圈故障频率 f4=r/60 * 1/2 * (1-d/D *cos α )=11.92Hz 2.对轴承故障数据进行时域波形分析 将轴承数据Test2.mat导入 MATLAB 中直接做 FFT 分析得到时域图如下：
并求得时域信号的各项特征： 1）有效值：0.2909； 3）峰值因子：5.2441；2）峰值： 1.5256；4）峭度： 5.2793；6）裕度因子：
3.包络谱分析 对信号做 EMD 模态分解，分解得到的每一个 IMF 信号分别和原信号做相关分析，找出相关系数较大的 IMF 分量并对此 IMF 分量进行 Hilbert 变换。 Empirical Mode Decomposition im 由图中可以看出经过 EMD 分解后得到的９个 IMF 分量和一个残余量。 IMF 分量分别和原信号做相关分析后得出相关系数如下： 由上表得：IMF1 的相关系数明显最大，所以选用 IMF1 做 Hilbert 包络谱分析。所得 Hilbert 包络谱图如下：
滚动轴承习题
滚动轴承习题1、A 2、D 3、C 4、D 5、B 6、C 7、A 8、C 9、C 10、D 11、D 12、D 13、A 14、A 15、A 16、C17、D 18、B 19、A 20、A 一、选择题 1、滚动轴承的代号由基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示 A 。 A、轴承的类型、结构和尺寸 B、轴承组件 C、轴承内部结构的变化和轴承公差等级 D、轴承游隙和配置 2、同一根轴的两端支承，虽然承受负载不等，但常采用一对相同型号的滚 动轴承，这是因为除 B 以外的下述其余三点理由。D A、采购同型号的一对轴承比较方便 B、安装轴承的两轴承孔直径相同，加工方便 C、安装轴承的两轴颈直径相同，加工方便 D、一次镗孔能保证两轴承孔中心线的同轴度，有利于轴承正常工作 3、滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与座孔的配合 C 。
A、全部采用基轴制 B、全部采用基孔制 C、前者采用基孔制，后者采用基轴制 D、前者采用基轴制，后者 采用基孔制 4、滚动轴承基本额定寿命与基本额定动载荷之间具有如下关系。L=（C/P） ε，其中ε称为寿命指数，对于滚子轴承和球轴承分别为 D 。 A、3/10和3 B、3/10和10/3 C、10/3和3/10 D、10/3和3 5、代号为3108、3208、3308的滚动轴承的 B 不相同。 A、外径 B、内径 C、精度 D、类型 6、对某一滚动轴承来说，当所受当量动载荷增加时，基本额定动载荷 D 。C A、增加 B、减小 C、不变 D、可能增大也可能减小 7、圆锥滚子轴承的 A 与内圈可以分离，故其便于安装和拆卸。 A、外圈 B、滚动体 C、保持架 8、代号为30310的单列圆锥滚子轴承的内径为 C 。 9、A、10mm B、100mm C、50mm
滚动轴承故障诊断与分析
滚动轴承故障诊断与分析 Examination and analysis of serious break fault down in rolling bearing
学院：机械与汽车工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：2010020101 姓名： 学号： 指导老师：王林鸿 :摘要,滚动轴承是旋转机械中应用最广的机器零件，也是最易损坏的元件之一 轴承的工作好坏对机器的工作状态有很旋转机械的许多故障都与滚动轴承有关，对滚动甚至造成设备损坏。因此, 大的影响，其缺陷会产生设备的振动或噪声， 轴承故障的诊断分析, 在生产实际中尤为重要。关键词：振动滚动轴承故 障诊断 Rolling bearing is the most widely used in rotating Abstract:easily machinery of the machine parts, is also one of the most damaged components. Many of the rotating machinery fault associated with rolling bearings, bearing the work of good or bad has great influence to the working state of the machine, even and of vibration or noise, produce its defect can equipment cause equipment damage. Therefore, the diagnosis of rolling bearing fault analysis, is especially important in the practical production. Key words: rolling bearing fault diagnosis vibration 引言：％30滚动轴承是机器的易损件之一，据不完全统计，旋转机械的故障约
滚动轴承故障诊断的频谱分析
滚动轴承故障诊断的频谱分析 滚动轴承在机电设备中的应用非常广泛，滚动轴承状态的好坏直接关系到旋转设备的运行状态，因此在实际生产过程中作好滚动轴承的状态监测与故障诊断是搞好设备维修与管理的重要环节。 滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性，并且重复性强。正常优质轴承在开始使用时振动和噪声均比较小，但频谱有些散乱，幅值比较小。运动一段时间后，振动和噪声保持在一定水平，频谱比较单一，仅出现一，二倍频，极少出现三倍工频以上频谱，轴承状态非常平稳，进入稳定工作期。持续运行后进入使用后期，轴承振动和噪声开始增大，有时出现异音，但振动增大的变化比较缓慢，此时，轴承峭度值开始突然到达一定值。可以认为此时轴承出现了初期故障。这时就要对轴承进行严密监测，密切注意其变化。此后轴承峭度值又开始快速下降，并接近正常值，而振动和噪声开始显著增大，其增大幅度开始加快，其振动超过标准时（ISO2372），其轴承峭度值也开始快速增大，当轴承超过振动标准，峭度值也超过正常值时，可认为轴承已进入晚期故障，需要及时检修设备，更换滚动轴承。 1、滚动轴承故障诊断方式 振动分析是对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的常用方法。一般方式为：利用数据采集器在设备现场采集滚动轴承振动信号并储存，传送到计算机，利用振动分析软件进行深入分析，从而得到滚动轴承各种振动参数的准确数值，进而判断这些滚动轴承是否存在故障。采用恩递替公司的Indus3振动测量分析系统进行大中型电机滚动轴承的状态监测和故障诊断，经过近几年实际使用，其效果令人非常满意。要想真实准确反映滚动轴承振动状态，必须注意采集信号的准确真实，因此要在离轴承最近的地方安排测点。 2、滚动轴承正常运行特点与诊断技巧 滚动轴承的运转状态在其使用过程中有一定的规律性，并且重复性非常好。例如，正常优质轴承在开始使用时，振动幅值和噪声均比较小，但频谱有些散乱(图1)这可能是由于制造过程中的一些缺陷，如表面毛刺等所致。运行一段时间后，振动幅值和噪声维持一定水平，频谱非常单一，仅出现一、二倍频。极少出现三倍工频以上频谱(图2)，轴承状态非常稳定，进入稳定工作期。继续运行一段时
滚动轴承计算习题
欢迎阅读 滚动轴承25题（当量动载荷、寿命计算等） 1．有一轴由一对角接触球轴承支承，如图所示。已知：齿轮的分度圆直径d =200mm ，作用在齿轮上的载荷为T F =1890N, =700N, =360N.轴承的内部轴向力S 与径向载荷的关系式为：S=0.4T F 。求两轴承所承受的轴向载荷。 题1图 1 S 2，作时，所以3．1附 C r =59250N,e=0.35,X=0.4, Y=1.7,S=Fr/(2Y) 题3图 解：受力分析如图示。 题3答图 （1）1 15200 152922 1.7 r N Y F S = = =? 1 S 、2 S 方向如图示
所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 所以 1 1 1 1 1 () 1.252006240P N f P X R Y A = +=?= （2）6 ()6010t t h C n P f L ?= 4. 某轴两端各有一个30307轴承支撑，受力情况如图所示。已知：r F =2500N, a F =1000N,载荷系数p F =1.1，试求： 所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。 1A =1S =447N ，2A =1S +a F =1447N 1A /1R = 447 1700=0.263
（2）因为2P >1P 所以轴承2寿命短。 5．如图所示：减速器一根轴用两个型号30310圆锥滚子轴承支承，作用于轴承的径向载荷 1R =8000N ，2R =2000N ；齿轮上的轴向力1a F =2000N ，2a F =1000N ；工作速度n =350r/min 。减速器 在常温下工作，有中等冲击，试计算轴承的寿命h L 。 （已知条件：t f =1，d f =1.5，n f =2，'C =122000N ，e =0.35，X =0.4，Y =1.7，2R S Y = ） 题5图 1S 2S 1S 1S 1A 2A 1A 2A h (60t n P = 612 101122000()603509750 ??? =216585h 6．如图所示：一对7306AC 型角接触球轴承。已知： 1R F =3000N ，2R F =1000N ，a F =500N ，n =1200r/min,载荷平稳，常温下工作，球轴承的寿命。 提示：7036AC 轴承：
机械设计基础试题库_滚动轴承
第16章滚动轴承 习题与参考答案 一、选择题 从下列各小题给出的A、B、C、D答案中任选一个： 1 若转轴在载荷作用下弯曲较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为的轴承。 A. 1或2 B. 3或7 C. N或NU D. 6或NA 2 一根轴只用来传递转矩，因轴较长采用三个支点固定在水泥基础上，各支点轴承应选用。 A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 3 滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合。 A. 均为基轴制 B. 前者基轴制，后者基孔制 C. 均为基孔制 D. 前者基孔制，后者基轴制 4 为保证轴承内圈与轴肩端面接触良好，轴承的圆角半径r与轴肩处圆角半径r1应满足的关系。 A. r=r1 B. r＞r l C. r＜r1 D. r≤r l 5 不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 角接触球轴承 C. 深沟球轴承 D. 圆柱滚子轴承 6 只能承受轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心球轴承 7 通常应成对使用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承 8 跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 调心滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 9 不是滚动轴承预紧的目的。 A. 增大支承刚度 B. 提高旋转精度 C. 减小振动噪声 D. 降低摩擦阻力 10 滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中的轴承能达到的寿命。 A. 99％ B. 90％ C. 95％ D. 50％
11 适用于多支点轴、弯曲刚度小的轴及难于精确对中的支承。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 角接触球轴承 D. 调心轴承 12 角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角 的增大而。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 13 某轮系的中间齿轮（惰轮）通过一滚动轴承固定在不转的心轴上，轴承内、外圈的配合应满足。 A. 内圈与心轴较紧、外圈与齿轮较松 B. 内圈与心轴较松、外圈与齿轮较紧 C. 内圈、外圈配合均较紧 D. 内圈、外圈配合均较松 14 滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示。 A. 轴承的类型、结构和尺寸 B. 轴承组件 C. 轴承内部结构变化和轴承公差等级 D. 轴承游隙和配置 15 滚动轴承的类型代号由表示。 A. 数字 B. 数字或字母 C. 字母 D. 数字加字母 二、填空题 16 滚动轴承的主要失效形式是和。 17 按额定动载荷计算选用的滚动轴承，在预定使用期限内，其失效概率最大为。 18 对于回转的滚动轴承，一般常发生疲劳点蚀破坏，故轴承的尺寸主要按计算确定。 19 对于不转、转速极低或摆动的轴承，常发生塑性变形破坏，故轴承尺寸应主要按计算确定。 20 滚动轴承轴系支点轴向固定的结构型式是：（1）；（2）；（3）。 21 轴系支点轴向固定结构型式中，两端单向固定结构主要用于温度的轴。 22 其他条件不变，只把球轴承上的当量动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命是原来的。 23 其他条件不变，只把球轴承的基本额定动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命是原来的。 24 圆锥滚子轴承承受轴向载荷的能力取决于轴承的。 25 滚动轴承内、外圈轴线的夹角称为偏转角，各类轴承对允许的偏转角都有一定的限制，允许的偏转角越大，则轴承的性能越好。 三、问答题 26 在机械设备中为何广泛采用滚动轴承 27 向心角接触轴承为什么要成对使用、反向安装 28 进行轴承组合设计时，两支点的受力不同，有时相差还较大，为何又常选用尺寸相同的轴
滑动轴承习题与参考答案
习题与参考答案 一、选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案) 1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min 的目的是 A 。 A. 确定轴承是否能获得液体润滑 B. 控制轴承的发热量 C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 控制轴承的压强P 2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有 B 、E 。 3 巴氏合金是用来制造 B 。 A. 单层金属轴瓦 B. 双层或多层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 D. 非金属轴瓦 4 在滑动轴承材料中， B 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。 A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 B 而减小。 A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大 6 不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv ≤是为了防止轴承 B 。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min 不够大，在下列改进设计的措施中，最有效的是 A 。 A. 减少轴承的宽径比d l / B. 增加供油量 C. 减少相对间隙ψ D. 增大偏心率χ 8 在 B 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。 A. 重载 B. 高速 C. 工作温度高 D. 承受变载荷或振动冲击载荷 9 温度升高时，润滑油的粘度 C 。 A. 随之升高 B. 保持不变 C. 随之降低 D. 可能升高也可能降低 10 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 D 。 A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油 C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动
滚动轴承故障诊断综述
摘要：滚动轴承是旋转机械中使用最多，最为关键，同时也是机械设备中最易损坏的机械零件之一。滚动轴承质量的好坏对机械设备运行质量影响很大，许多旋转机械设备的运行状况与滚动轴承的质量有很大的关系。滚动轴承作为旋转机械设备中使用频率较高，同时也是机械设备中较为薄弱的环节，因此对滚动轴承进行故障诊断具有重大意义。 引言：故障诊断技术是一门研究设备运行状况信息，查找故障源，研究故障发展趋势，确定相应决策，与生产实际紧密相结合的实用技术。故障诊断技术是20世纪中后迅速发展起来的一门新型技术。国外对滚动轴承故障诊断技术的研究开始于20世纪60年代。美国是世界上最早研究滚动轴承故障诊断技术的国家，于1967年对滚动轴承故障进行研究，经过几十年的发展，先后研制了基于时域分析，频域分析，和时频分析的滚动轴承故障诊断技术。 目前国外已经研制出先进的滚动轴承故障诊断仪器，并且已经应用于工业生产中，对预防机械事故，减少损失起到了至关重要的作用。国内对故障诊断技术的研究起步较晚，20世纪80年代我过开始研究滚动轴承故障诊断技术，经过多年的研究，先后出现了基于振动信号的滚动轴承故障诊断，基于声音信号的滚动轴承诊断方法，基于温度的滚动轴承诊断方法，基于油膜电阻的滚动轴承诊断方法和基于光钎的滚动轴承诊断方法。从实用性方面来看，基于振动信号的滚动轴承诊断方法具有实用性强，效果好，测试和信号处理简单等优点而被广泛采用。在滚动轴承故障诊断中，比较常用的振动诊断方法有特征参数法，频谱分析法，包络分析法，共振解调技术。其中共振解调技术是目前公认最有效的方法。 振动检测能检测轴承的剥落、裂纹、磨损、烧伤且适于早期检测和在线检测。因而，振动诊断法得到一致认可。包络检测是轴承故障振动诊断的一种有效方法,实际中已广泛使用。当轴承出现局部损伤类故障后，振动信号中包含了以故障特征频率为周期的周期性冲击成分，虽然这些冲击成分是周期出现的，但单个冲击信号却具有非平稳信号的特性。Fourier变换在频域上是完全局部化的，但由于其基函数在时域上的全局性使它没有任何的时间分辨率，因此不适合非平稳信号的分析。短时Fourier 变换虽然在时域和频域上都具有一定的分辨率而由于其基函数只能对信号进行等带宽的分解。因此基函数一旦确定，其时域和频域分辨率也就不能变化，从而不能自适应地确定信号在不同频段的分辨率。小波变
滚动轴承频谱分析及故障诊断实验报告
广州大学学生实验报告 开课学院及实验室： 526室2015年12月26日 学院机械与电气工 程学院 年级、专 业、班 机械121 姓名吴海明学号1207200014 实验课程名称机械故障诊断技术成绩 实验项目名称滚动轴承频谱分析及故障诊断指导 老师 郑文 一、实验目的 1、进一步熟悉常用信号分析仪器的使用； 2、了解常规滚动轴承的结构、特征频率及安装； 3、掌握滚动轴承的振动测量及分析方法。 通过运用振动分析手段，完成滚动轴承振动信号的测量及分析，从而提高学生进行数据采集、滚动轴承振动分析及状态评估、故障判断等方面的能力。 二、实验设备 1、列出所用振动分析仪器、软件、传感器、温度测试仪器的名称、型号、用途等； ●正常滚动轴承型号为：NTN6201 ●加速度传感器 ●Data line数据采集器； ●ODYSSEY系统； 2、振动试验台。 轴承故障模块： 故障模块中使用的是6024轴承，并利用特殊方法对轴承进行了故障处理。轴承模块也设计成方便安装的方式（如图所示），可以快速方便的安装在齿轮箱的输入轴上。在轴承故障模块的顶部有一个英制螺孔（1/4”-28），用来安装传感器。 轴承模块安装图如下： 1、齿轮箱体 2、输入轴 3、故障轴承 4、轴承盖 5、M8紧固螺钉 6、压紧垫片 7、轴承基座 8、加载螺钉 9、橡胶垫片 图轴承故障模块安装示意图三、实验要求 1.熟悉实验流程及安全操作要求，实验前正确校准系统。 2.实验过程要清楚各轴承所对应参数的故障频率测量。 3.实验后各轴承按次放回原来位置。 4、绘出振动试验台的结构简图，列出主要结构参数，如电机参数、轴承型号、传动比等。 5、画出测试系统的连接框图。 6、绘出振动试验台测点布置图，说明测量的位置、方向及传感器安装方法等。 7、计算各特征频率，如转速，不平衡、对中不良及轴承损坏等的特征频率。 四、实验操作过程 1、仪器连接； 2、测试参数选择，如频率范围（要求能测量滚动轴承的各主要频率成分） 3、调整齿轮箱大齿轮的位置，使其处于非啮合状态。拧紧紧固螺钉，防止齿轮碰撞； 4、松开齿轮箱输入轴联轴器的螺钉，并按箭头方向推动联轴器的一半，使其完全与另一半脱开。拧紧联轴器螺钉； 5、取轴承模块MD711X一块，套在齿轮轴上； 6、将压紧垫片置于轴承的内环侧面，用紧固螺钉将其压紧，从而固定轴承模块，防止轴承内环在轴承上转动； 7、将加载螺栓通过固定承载板拧在轴承模块下方的M8螺孔内，并适当的加载。注意加载的力度，过大的加载将使故障轴承模块发热以至于使轴承“咬死”，同时也会使故障信息失真，故障轴承的频率分量不清晰； 8、将传感器安装在轴承模块上方的英制螺孔内，连接到数据采集器/频谱分析仪进行数据采集、分析； 9、启动试验台； 10、测量各测点的时域波形、频谱，并存储于分析仪中； 11、用软件将测量结果传输至计算机，并显示、打印（要求用线性坐标），标出各频谱图中主要频率峰值的频率、幅值。 五、实验结果及分析 实验过程滚动轴承的转速n=900r/min，则频率为f=15Hz 1、在实验室滚动轴承标号为7111，测出的是滚动轴承外环的故障特征频率，由频谱图可以知 外环频率为f1，=47.05Hz。
第十三章 滚动轴承习题解答
第十三章滚动轴承习题及参考解答 一、选择题 从下列各小题给出的A、B、C、D答案中任选一个： 1 若转轴在载荷作用下弯曲较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为的轴承。 A. 1或2 B. 3或7 C. N或NU D. 6或NA 2 一根轴只用来传递转矩，因轴较长采用三个支点固定在水泥基础上，各支点轴承应选用。 A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 3 滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合。 A. 均为基轴制 B. 前者基轴制，后者基孔制 C. 均为基孔制 D. 前者基孔制，后者基轴制 4 为保证轴承内圈与轴肩端面接触良好，轴承的圆角半径r与轴肩处圆角半径r1应满足的关系。 A. r=r1 B. r＞r l C. r＜r1 D. r≤r l 5 不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 角接触球轴承 C. 深沟球轴承 D. 圆柱滚子轴承 6 只能承受轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心球轴承 7 通常应成对使用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承 8 跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 调心滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 9 不是滚动轴承预紧的目的。 A. 增大支承刚度 B. 提高旋转精度 C. 减小振动噪声 D. 降低摩擦阻力 10 滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中的轴承能达到的寿命。 A. 99％ B. 90％ C. 95％ D. 50％ 11 适用于多支点轴、弯曲刚度小的轴及难于精确对中的支承。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 角接触球轴承 D. 调心轴承 12 角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角 的增大而。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 13 某轮系的中间齿轮（惰轮）通过一滚动轴承固定在不转的心轴上，轴承内、外圈的配合应满足。 A. 内圈与心轴较紧、外圈与齿轮较松 B. 内圈与心轴较松、外圈与齿轮较紧 C. 内圈、外圈配合均较紧 D. 内圈、外圈配合均较松 14 滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示。