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滾動(dòng)軸承故障的振動(dòng)信號(hào)分析診斷方法

滾動(dòng)軸承的監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)有很多種，如振動(dòng)信號(hào)分析診斷、聲發(fā)射診斷、油液分析診斷、光纖監(jiān)測(cè)診斷等，它們各具特點(diǎn)，其中振動(dòng)信號(hào)分析診斷技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。  
    滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)分析故障診斷方法可分為簡(jiǎn)易診斷法和精密診斷法兩種。簡(jiǎn)易診斷的目的是初步判斷被列為診斷對(duì)象的滾動(dòng)軸承是否出現(xiàn)了故障；精密診斷的目的是要判斷在簡(jiǎn)易診斷中被認(rèn)為出現(xiàn)了故障的軸承的故障類別及原因。 
    滾動(dòng)軸承故障的簡(jiǎn)易診斷法 
    在利用振動(dòng)對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行簡(jiǎn)易診斷的過(guò)程中，通常是要測(cè)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(cè)的振值是否超出了標(biāo)準(zhǔn)給出的界限來(lái)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。因此，判定標(biāo)準(zhǔn)就顯得十分重要。 
    用于滾動(dòng)軸承簡(jiǎn)易診斷的判斷標(biāo)準(zhǔn)可大致分為三種： 
    （1）絕對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)：是用于判斷實(shí)測(cè)振值是否超限的絕對(duì)量值。   
    （2）相對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)： 是對(duì)軸承的同一部位定期進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)，并按時(shí)間先后進(jìn)行比較，以軸承無(wú)故障的情況下的振值為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)測(cè)振值與該基準(zhǔn)振值之比來(lái)進(jìn)行診斷的標(biāo)準(zhǔn)。 
    （3）類比判定標(biāo)準(zhǔn)： 是與同一型號(hào)的軸承在相同的條件下,在同一部位進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)，并將振值相互比較進(jìn)行判斷的標(biāo)準(zhǔn)。 
    絕對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)是在規(guī)定的檢測(cè)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(cè)。適用于所有軸承的絕對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)是不存在的，因此一般都是兼用絕對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)、相對(duì)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。 
    振動(dòng)信號(hào)簡(jiǎn)易診斷法包括振幅值診斷法、波形因數(shù)診斷法、波峰因數(shù)診斷法、概率密度診斷法和峭度系數(shù)診斷法。 
    滾動(dòng)軸承故障的精密診斷法 
    通過(guò)對(duì)滾動(dòng)軸承實(shí)施簡(jiǎn)易診斷發(fā)現(xiàn)有故障后，應(yīng)進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行精密診斷，即通過(guò)振動(dòng)信號(hào)的頻率分析，判斷故障的類別和原因。 
    滾動(dòng)軸承的振動(dòng)頻率成分十分豐富，既含有低頻成分，又含有高頻成分，而且每一種特定的故障都對(duì)應(yīng)有特定的頻率成分。精密診斷的任務(wù)，就是要通過(guò)適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理方法將特定的頻率成分分離出來(lái)，從而指示特定故障的存在。 
    常用的精密診斷有下面幾種。 
    （1）低頻信號(hào)分析法 
    低頻信號(hào)是指頻率低于8KHz的振動(dòng)。一般測(cè)量滾動(dòng)軸承振動(dòng)時(shí)都采用加速度傳感器，但對(duì)低頻信號(hào)都分析振動(dòng)速度。因此，加速度信號(hào)要經(jīng)過(guò)電荷放大器后由積分器轉(zhuǎn)換速度信號(hào)，然后再經(jīng)過(guò)上限截止頻率為8KHz的低通濾波器去除高頻信號(hào)，最后對(duì)其進(jìn)行頻率成分分析，以找到信號(hào)的特征頻率，進(jìn)行診斷。 
    （2）中、高頻信號(hào)解調(diào)分析法 
    中頻信號(hào)的頻率范圍為8KHz >20KHz，高頻信號(hào)的頻率范圍為20 KHz >80KHz。由于對(duì)中、高頻信號(hào)可直接分析加速度，傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)電荷放大器后，直接通過(guò)高通濾波器去除低頻信號(hào)，然后對(duì)其進(jìn)行解調(diào)，最后進(jìn)行頻率分析，以找出信號(hào)的特征頻率。