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机械振动中滚动轴承的信号特征


(1)轴承内圈损伤

  轴承内圈产生损伤时,如剥落、裂纹、点蚀等,若滚动轴无径向间隙时,会产生频率为nzfi(n=1,2,…)的冲击振动。波形如图4-3所示。

点蚀振动波形.png

  通常滚动轴承都有径向间隙,且为单边载荷,根据点蚀部分与滚动体发生冲击接触的位置的不同,振动的振幅大小会发生周期性的变化,即发生振幅调制。

  若以轴旋转频率进行振幅调制,这时的振动频率为

                 nzfi±fr(n=1,2,…)

  若以滚动体的公转频率(即保持架旋转频率)进行振幅调制,这时的振动频率为

                 nzfi±fm(n=1,2,…)

 

(2)轴承外圈损伤

  当轴承外滚道产生损伤时,如剥落、裂纹、点蚀等(如图4-4所示),在滚动体通过时也会产生冲击振动。由于点蚀的位置与载荷方向的相对位置关系是一定的,所以这时不存在振幅调制的情况,振动频率为nzfo(n=1,2,…)。

 

轴承外滚道产生损伤频谱.png

 

(3)轴承滚动体损伤

当轴承滚动体产生损伤时,如剥落、裂纹、点蚀等,缺陷部位通过内圈或外圈滚道表面时会产生冲击振动。

在滚动轴承无径向间隙时,会产生频率为nzfb的冲击振动,如图4-5所示。

 

轴承滚动体损伤.jpg

 

通常滚动轴承都有径向间隙,因此,同内圈存在点蚀时的情况一样,根据点蚀部位与内圈或外圈发生冲击接触的位置不同,也会发生振幅调制的情况,不过此时是以滚动体的公转频率进行振幅调制。这时的振动频率为nzfb±fm


(4)轴承偏心

当滚动轴承的内圈出现严重磨损等情况时,轴承会出现偏心现象,当轴旋转时,轴心(内圈中心)便会绕外圈中心振动摆动,如图4-6所示,此时的振动频率为nfr(n=1,2,…)。

 

轴承偏心.jpg