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滚动轴承故障检测的简单诊断

日期:2020-06-23


振动信号检测

滚动轴承故障检测的简单诊断利用滚动轴承的振动信号进行故障诊断的法可分为简单诊断法和精确诊断法简单诊断的目的是初步判断作为诊断对象的滚动轴承是否有故障。精确诊断的目的是判断在简单诊断中被认为已经发生的轴承故障的类型和原因。以下是对法:几种简单诊断方法的简要介绍


(1)幅值法的诊断这里所说的幅值是指峰值XP、均值X(简谐振动半周内的平均值和轴承冲击振动绝对值处理后的平均值)和均方根值(有效值)Xrms。这是最简单也是最常用的法诊断法。通过将测得的振幅值与判断标准中给出的值进行比较来进行诊断。峰值反映了某一时刻的最大振幅,适用于表面点蚀等瞬时冲击故障诊断。平均值的诊断效果与峰值的诊断效果基本相同。其优点是检测值比峰值更稳定,但通常用于高转速(如300转/分以上)的情况。均方根值是时间平均的,因此它适用于振幅值(如磨损)随时间缓慢变化的故障诊断。


(2)概率密度诊断法无故障滚动轴承振幅的概率密度曲线是一条典型的正态分布曲线。然而,一旦发生故障,概率密度曲线可能会偏斜或分散。


(3)法峰度系数诊断正常振幅分布的无故障轴承的峰度值约为3。随着断层的发生和发展,峰度与波峰值因子有相似的变化趋势。这种法的优点是它与轴承的转速、尺寸和负载无关,主要适用于点蚀故障的诊断。


(4)波形状因子诊断法波形状因子定义为峰值与平均值之比(XP/X)。该值也是滚动轴承简单诊断的有效指标之一。


(5)波峰值因子诊断法波峰值因子定义为峰值与均方根值的比值(XP/Xrms)。该值对于滚动轴承的简单诊断的优点是,它不受轴承尺寸、转速和负载的影响,也不受传感器和放大器等主要和次要仪器的灵敏度变化的影响。该值适用于点蚀故障的诊断。


通过监测XP/Xrms值随时间的变化趋势,可以有效地进行滚动轴承故障的早期预测,反映故障的发展变化趋势。当滚动轴承无故障时,XP/Xrms为较小的稳定值;轴承一旦损坏,会产生冲击信号,振动峰值会明显增大,但此时均方根值并没有明显增大,所以XP/Xrms会增大。当故障继续扩散,峰值逐渐达到极限值时,均方根值开始增加,极限值/极限值逐渐减小,直到恢复到无故障时的大小。





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