滾動軸承劃傷、磕碰傷、保持架變形、異物侵入以及潤滑不良等故障振動信號特征
滾動軸承劃傷、磕碰傷、保持架變形、異物侵入以及潤滑不良等故障振動信號特征
- 2024/5/30 9:19:54
滾動軸承故障特征取決于軸承類型、尺寸、轉(zhuǎn)速、安裝方式、負(fù)載等等，所以即使同類型、同故障其表現(xiàn)形式重復(fù)性也較差，在診斷過程中可參考但不能照搬。
本文是結(jié)合現(xiàn)場實際的故障類型及尺寸，34件故障軸承樣本，并組到電機(jī)上進(jìn)行故障模擬試驗所得結(jié)果。故障模擬軸承型號為NU 214C4，軸承參數(shù)如表1所示。運(yùn)行轉(zhuǎn)速為600r/min時，軸承零部件對應(yīng)的故障特征頻率如表2所示。
一、內(nèi)圈劃傷
軸承內(nèi)圈軸向故障存在周期性沖擊，尺寸較小時，沖擊特征易被掩蓋。相比于軸向劃傷，周向劃傷的振動信號無明顯沖擊特征。由包絡(luò)譜可知：當(dāng)軸承內(nèi)圈存在軸向劃傷時，包絡(luò)譜中內(nèi)圈故障特征頻率fi及其倍頻成分突出，同時存在轉(zhuǎn)頻fr為間隔的邊頻帶；當(dāng)軸承內(nèi)圈存在周向劃傷時，包絡(luò)譜中內(nèi)圈故障特征頻率fi比較突出。
二，內(nèi)圈磕碰
電機(jī)軸承內(nèi)圈磕碰故障時域波形并未出現(xiàn)明顯的沖擊性信號。由包絡(luò)譜可知：當(dāng)軸承內(nèi)圈出現(xiàn)磕碰故障時，包絡(luò)譜中出現(xiàn)內(nèi)圈故障特征頻率及其倍頻分量。
三，滾動體劃傷
軸承滾動體軸向故障的時域波形中周期性沖擊明顯，且隨著故障尺寸增大，信號故障特征更明顯。相比于軸向劃傷，周向劃傷故障時電機(jī)的時域波形周期性沖擊較為微弱，被掩蓋在其他信號成分中。包絡(luò)譜圖分析結(jié)果表明：當(dāng)軸承滾動體軸向劃傷時，包絡(luò)譜中主要為保持架故障特征頻率及其倍頻成分，隨著故障尺寸的增大，保持架故障特征頻率fc倍頻更加明顯，出現(xiàn)高倍故障特征頻率；當(dāng)軸承滾動體周向劃傷時，包絡(luò)譜中主要為保持架故障特征頻率及滾動體故障特征頻率。
四，保持架變形
軸承保持架側(cè)板和橫杠磕碰故障時域波形中存在保持架故障特征頻率為周期性抖動。當(dāng)軸承保持架側(cè)板磕碰時，包絡(luò)譜中主要為保持架故障特征頻率fc；當(dāng)軸承保持架橫杠磕碰時，包絡(luò)譜中主要為轉(zhuǎn)頻fr及其倍頻成分。
五，異物侵入
當(dāng)軸承運(yùn)行中伴有異物時，信號中會產(chǎn)生較為微弱的沖擊，且包絡(luò)譜圖主要表現(xiàn)為轉(zhuǎn)頻及其倍頻。
六，潤滑異常
軸承正常半潤滑狀態(tài)下，時域中周期性沖擊較為明顯，包絡(luò)譜中主要為3倍轉(zhuǎn)頻及其倍頻成分。
