滚动轴承的精密诊断方法

　　所谓滚动轴承的精密诊断方法，就是在利用简易诊断法确定轴承已经发生故障之后，进一步判定故障的类别和发生部位，以便采取相应对策。

　　滚动轴承的精密诊断与旋转机械、往复机械等精密诊断一样，主要采用频谱分析法。由于滚动轴承的 振动频率成分十分丰富，既含有低频成分，又含有高频成分，而且每一种特定的故障都对应特定的频率成分。进行频谱分析之前需要通过适当的信号处理方法将特定的频率成分分离出来，然后对其进行绝对值处理，最后进行频率分析，以找出信号的特征频率，确定故障的部位和类别。

　　一、轴承内滚道损伤

　　轴承内滚道产生损伤时，如：剥落、裂纹、点蚀等(如图1所示)，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。

　　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f,进行振幅调制，这时的振动频率为nZfi士fr(n=1，2…);若以滚动体的公转频率(即保持架旋转频率)fc进行振幅调制，这时的振动频率为nZfi±fc(n=1，2，…)。

　　二、轴承外滚道损伤

　　当轴承外滚道产生损伤时，如剥落、裂纹、点蚀等(如图2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,…)，振动波形如图2所示。

　　三、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(n=1，2,…)的冲击振动。

　　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fc进行振幅调制。这时的振动频率为nzfb士fc，如图3所示。

　　四、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)便会绕外圈中心摆动，如图4示，此时的振动频率为nf r(n=1, 2,…)。

　　五、轴承部件损伤特征频率表

　　为方便轴承故障诊断，将以上与轴承部件损伤有关的特征频率列于表1中。