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、振動(dòng)信號分析診斷

軸承振動(dòng)對軸承的損傷很敏感，例如剝落

、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承及振動(dòng)測量中反映出來。所以，通過采用特殊的軸承振動(dòng)測量器（頻率分析器等）可測量出振動(dòng)的大小，通過頻率分布可推斷出異常的具體情況。測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同，因此需要事先對每臺機(jī)器的測量值進(jìn)行分析比較后確定判斷標(biāo)準(zhǔn)。

滾動(dòng)軸承故障的檢測診斷技術(shù)有很多種，如振動(dòng)信號檢測

、潤滑油液分析檢測、溫度檢測、聲發(fā)射檢測等。在各種診斷方法中，基于振動(dòng)信號的診斷技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，該技術(shù)分為簡易診斷法和精密診斷法兩種。

簡易診斷利用振動(dòng)信號波形的各種參數(shù)，如幅值

、波形因數(shù)、波峰因數(shù)、概率密度、峭度系數(shù)等，以及各種解調(diào)技術(shù)對軸承進(jìn)行初步判斷以確認(rèn)是否出現(xiàn)故障；

精密診斷則利用各種現(xiàn)代信號處理方法判斷在簡易診斷中被認(rèn)為是出現(xiàn)了故障的軸承的故障類別及原因

。

2.1  簡易診斷法

在利用振動(dòng)對滾動(dòng)軸承進(jìn)行簡易診斷的過程中，通常是要測得的振值（峰值

、有效值等）與預(yù)先給定的某種判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，根據(jù)實(shí)測的振值是否超出了標(biāo)準(zhǔn)給出的界限來判斷軸承是否出現(xiàn)了故障，以決定是否需要進(jìn)一步進(jìn)行精密診斷。

用于滾動(dòng)軸承簡易診斷的判斷標(biāo)準(zhǔn)可大致分為三種：

（1）絕對判定標(biāo)準(zhǔn)：是用于判斷實(shí)測振值是否超限的絕對量值；

（2）相對判定標(biāo)準(zhǔn)：是對軸承的同一部位定期進(jìn)行振動(dòng)檢測

，并按時(shí)間先后進(jìn)行比較，以軸承無故障的情況下的振值為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)測振值與該基準(zhǔn)振值之比來進(jìn)行診斷的標(biāo)準(zhǔn)；

（3）類比判定標(biāo)準(zhǔn)：是把若干同一型號的軸承在相同的條件下在同一部位進(jìn)行振動(dòng)檢測，并將振值相互比較進(jìn)行判斷的標(biāo)準(zhǔn)

。

絕對判定標(biāo)準(zhǔn)是在規(guī)定的檢測方法的基礎(chǔ)上制定的標(biāo)準(zhǔn)

，因此必須注意其適用頻率范圍，并且必須按規(guī)定的方法進(jìn)行振動(dòng)檢測。適用于所有軸承的絕對判定標(biāo)準(zhǔn)是不存在的，因此一般都是兼用絕對判定標(biāo)準(zhǔn)、相對判定標(biāo)準(zhǔn)和類比判定標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能獲得準(zhǔn)確、可靠的診斷結(jié)果。

簡易診斷主要有以下幾種方法：

（1）振幅值診斷法

。

這里所說的振幅值指峰值XP

、均值X（對于簡諧振動(dòng)為半個(gè)周期內(nèi)的平均值，對于軸承沖擊振動(dòng)為絕對值處理后的平均值）以及均方根值（有效值）Xrms。

這是一種最簡單

、最常用的診斷法，它是通過將實(shí)測的振幅值與判定標(biāo)準(zhǔn)中給定的值進(jìn)行比較來診斷的。

峰值反映的是某時(shí)刻振幅的最大值

，因而它適用于像表面點(diǎn)蝕損傷之類的具有瞬時(shí)沖擊的故障診斷。

均值用于診斷的效果與峰值基 本一樣

，其優(yōu)點(diǎn)是檢測值較峰值穩(wěn)定，但一般用于轉(zhuǎn)速較高的情況（如300r/min以上）。

均方根值是對時(shí)間平均的

，因而它適用于像磨損之類的振幅值隨時(shí)間緩慢變化的故障診斷。

（2）概率密度診斷法

。

無故障滾動(dòng)軸承振幅的概率密度曲線是典型的正態(tài)分布曲線

；而一旦出現(xiàn)故障，則概率密度曲線可能出現(xiàn)偏斜或分散的現(xiàn)象