滾動軸承故障特征取決(jue) 於(yu) 軸承類型、尺寸、轉速、安裝方式、負載等等,所以即使同類型、同故障其表現形式重複性也較差,在診斷過程中可參考但不能照搬。
本文是結合現場實際的故障類型及尺寸,34件故障軸承樣本,並組到電機上進行故障模擬試驗所得結果。故障模擬軸承型號為(wei) NU 214C4,軸承參數如表1所示。運行轉速為(wei) 600r/min時,軸承零部件對應的故障特征頻率如表2所示。
一、內(nei) 圈劃傷(shang)
軸承內(nei) 圈軸向故障存在周期性衝(chong) 擊,尺寸較小時,衝(chong) 擊特征易被掩蓋。相比於(yu) 軸向劃傷(shang) ,周向劃傷(shang) 的振動信號無明顯衝(chong) 擊特征。由包絡譜可知:當軸承內(nei) 圈存在軸向劃傷(shang) 時,包絡譜中內(nei) 圈故障特征頻率fi及其倍頻成分突出,同時存在轉頻fr為(wei) 間隔的邊頻帶;當軸承內(nei) 圈存在周向劃傷(shang) 時,包絡譜中內(nei) 圈故障特征頻率fi比較突出。
二,內(nei) 圈磕碰
電機軸承內(nei) 圈磕碰故障時域波形並未出現明顯的衝(chong) 擊性信號。由包絡譜可知:當軸承內(nei) 圈出現磕碰故障時,包絡譜中出現內(nei) 圈故障特征頻率及其倍頻分量。
三,滾動體(ti) 劃傷(shang)
軸承滾動體(ti) 軸向故障的時域波形中周期性衝(chong) 擊明顯,且隨著故障尺寸增大,信號故障特征更明顯。相比於(yu) 軸向劃傷(shang) ,周向劃傷(shang) 故障時電機的時域波形周期性衝(chong) 擊較為(wei) 微弱,被掩蓋在其他信號成分中。包絡譜圖分析結果表明:當軸承滾動體(ti) 軸向劃傷(shang) 時,包絡譜中主要為(wei) 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,出現高倍故障特征頻率;當軸承滾動體(ti) 周向劃傷(shang) 時,包絡譜中主要為(wei) 保持架故障特征頻率及滾動體(ti) 故障特征頻率。
四,保持架變形
軸承保持架側(ce) 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(wei) 周期性抖動。當軸承保持架側(ce) 板磕碰時,包絡譜中主要為(wei) 保持架故障特征頻率fc;當軸承保持架橫杠磕碰時,包絡譜中主要為(wei) 轉頻fr及其倍頻成分。
五,異物侵入
當軸承運行中伴有異物時,信號中會(hui) 產(chan) 生較為(wei) 微弱的衝(chong) 擊,且包絡譜圖主要表現為(wei) 轉頻及其倍頻。
六,潤滑異常
軸承正常半潤滑狀態下,時域中周期性衝(chong) 擊較為(wei) 明顯,包絡譜中主要為(wei) 3倍轉頻及其倍頻成分。