滾動(dòng)軸承劃傷、磕碰傷、保持架變形、異物侵入以及潤(rùn)滑不良等故障振動(dòng)信號(hào)特征
滾動(dòng)軸承劃傷、磕碰傷、保持架變形、異物侵入以及潤(rùn)滑不良等故障振動(dòng)信號(hào)特征
- 2024/5/30 9:19:54
滾動(dòng)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(guò)程中可參考但不能照搬。
本文是結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(yàn)所得結(jié)果。故障模擬軸承型號(hào)為NU 214C4,軸承參數(shù)如表1所示。運(yùn)行轉(zhuǎn)速為600r/min時(shí),軸承零部件對(duì)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(shí),沖擊特征易被掩蓋。相比于軸向劃傷,周向劃傷的振動(dòng)信號(hào)無(wú)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(shí),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(shí)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(shí),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(shí)域波形并未出現(xiàn)明顯的沖擊性信號(hào)。由包絡(luò)譜可知:當(dāng)軸承內(nèi)圈出現(xiàn)磕碰故障時(shí),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(dòng)體劃傷
軸承滾動(dòng)體軸向故障的時(shí)域波形中周期性沖擊明顯,且隨著故障尺寸增大,信號(hào)故障特征更明顯。相比于軸向劃傷,周向劃傷故障時(shí)電機(jī)的時(shí)域波形周期性沖擊較為微弱,被掩蓋在其他信號(hào)成分中。包絡(luò)譜圖分析結(jié)果表明:當(dāng)軸承滾動(dòng)體軸向劃傷時(shí),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(dòng)體周向劃傷時(shí),包絡(luò)譜中主要為保持架故障特征頻率及滾動(dòng)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(shí)域波形中存在保持架故障特征頻率為周期性抖動(dòng)。當(dāng)軸承保持架側(cè)板磕碰時(shí),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(shí),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(shí),信號(hào)中會(huì)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(rùn)滑異常
軸承正常半潤(rùn)滑狀態(tài)下,時(shí)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。