第6讲轴承.VIP专享VIP免费

第４章滚动轴承的振动诊断机械故障诊断学AnhuiUniversityofTechnology第一页，共三十三页。AnhuiUniversityofTechnology第二页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology二、轴承主要故障形式磨损：磨料磨损（杂质）和摩擦磨损（润滑恶化）疲劳剥落：交变应力作用、微小裂纹的发展、生绣等原因引起裂纹：由材料缺陷或交变载荷、应力集中、润滑不良等引起腐蚀：湿气或水侵入润滑油、较大电流引起电腐蚀（铜铝管）压痕：过载、撞击或异物进入滚道胶合和点蚀：因为各种原因，当轴承在高温、高速、重载、瞬间载荷等使用条件下，滚道或滚动体表面产生微小烧损点，滚道和滚动体表面温度过高而使局部熔合在一起即胶合。其他故障形式：破损、烧损、电蚀等第三页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology1.不考虑接触变形；2.纯滚动；3.忽略径向游隙；4.不考虑润滑油膜；5.外圈不动。第四页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology滚动轴承元件出现缺陷时，随着轴承的旋转，缺陷每接触一次就会产生一次冲击振动，具有一定的周期性，其振动频率在0～20kHz。一、滚动轴承的低频振动（接触频率---缺陷特征频率）内圈旋转频率滚珠通过内圈滚道)cos1(021DdcoBizffzf滚珠通过外圈滚道)cos1(021DdcBozffzf滚动体自转])cos(1[ff2Dd0dD21b)cos1(ffDd021c保持架旋转频率式中：z滚动体个数；d滚动体直径；D滚道节径；f0轴承回转频率，为每秒转数n/60。接触角：滚动体受力方向与内外滚道垂直线的夹角。60/0Nf第五页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology与轴承结构有关(由于外力的激励就会引起振动，不管轴承有无故障均存在，但不能表征轴承的异常，所以要加以区分类型)二、滚动轴承的固有频率（共振频率）钢球的固有频率为REg212.0fbnAEIg1n)2/D(2)1n(nf222n轴承圈在圈平面内的固有频率（内外圈弯曲方向的）为式中：E弹性模量；I轴承圈横截面的惯性矩；γ材料密度；A轴承圈横截面积；n振动阶数。G重力加速度；R钢球半径；D轴承圈横截面中性轴直径。此为圆环弯曲方向的振动频率，还有内外径半径方向、扭力方向的振动，式中计算为单体共振频率，具结构其计算有变化。一般固有频率在数千HZ到数十千HZ，人耳听不见。第六页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology二、滚动轴承的固有频率（共振频率）AEIg1n)2/D(2)1n(nf222n轴承圈在圈平面内的固有频率（内外圈弯曲方向的）为第七页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology三、异常构造引起振动—1.振动形式（1）.轴承刚度引起的振动第八页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology当滚珠与波峰数的波纹面接触时，在箭头方向有最大位移；在与波谷接触时无位移。（2）.内圈波纹引起的振动第九页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology（3）疲劳剥落引起的振动第十页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology三、构造异常——2.特征频率成分）其中，n为正整数；Z为钢球数目；fc为保持架频率；f0为内圈回转频率。第十一页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology其中，fbi为钢球在内圆滚道上的通过频率；f0振动频率；fc为保持架转速；fb滚动体相对于保持架的频率。第十二页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology一、简易诊断法（仅判断有无异常）1、测定部位的选择（1）测定部位不要改变，以保证前提一致，最好是轴承座；（2）测头接触表面光滑牢固；（3）一般在垂直、轴向两方向上测量。速度需三个方向，加速度一个方向即可。轴承座露在外面，测定部位：轴承座；轴承座在内部，测定部位：轴承座刚性高的部位或基础。第十三页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology故障引起的冲击振动以半球面波方式向外传播，在零件界面传递一次，能量损失约80%。传感器放在承载方向时灵敏度为100%；45度方向为95%；轴向仅为20%。第十四页，共三十三页。研究目标AnhuiUniversityofTechnology2、测定参数轴承振动频率范围在几HZ到数千HZ。一般...