數控論文2000

　　數控專(zhuān)業(yè)的同學(xué)們，以下，我們一起看看下面的滾動(dòng)軸承的狀態(tài)檢測與故障診斷，這是為各位數控專(zhuān)業(yè)的朋友整理的數控論文，對大家有借鑒的作用。

　　滾動(dòng)軸承的狀態(tài)檢測與故障診斷

　　【摘要】滾動(dòng)軸承的運行狀態(tài)是否正常往往直接影響到整臺機器的性能，如精度、可靠性、壽命等，同時(shí)滾動(dòng)軸承也是機械設備的重要故障源之一。

　　本文首先介紹了滾動(dòng)軸承的失效形式和失效過(guò)程，然后闡述了典型的振動(dòng)分析方法。

　　【關(guān)鍵詞】失效;故障頻率;振動(dòng)分析;包絡(luò )法

　　滾動(dòng)軸承是旋轉機械中的重要零件，統計表明，在使用滾動(dòng)軸承的旋轉機械中，大約有30%的機械故障都是滾動(dòng)軸承引起的。

　　采用狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)后，事故發(fā)生率可降低75%，維修費用可減少25%～50%。

　　一、　滾動(dòng)軸承的失效形式

　　(一)疲勞剝落

　　滾動(dòng)軸承的內外滾道和滾動(dòng)體交替進(jìn)入和退出承載區域，這些部件因長(cháng)時(shí)間承受交變載荷的作用，首先從接觸表面以下最大交變切應力處產(chǎn)生疲勞裂紋，繼而擴展到接觸表面在表層產(chǎn)生點(diǎn)狀剝落，逐步發(fā)展到大片剝落，稱(chēng)之為疲勞剝落。

　　(二)磨損

　　由于滾道和滾動(dòng)體的相對運動(dòng)和塵埃異物引起表面磨損，潤滑不良會(huì )加劇磨損，結果使軸承游隙增大，表面粗糙度增加，降低了軸承運轉精度，因而也降低了機器的運動(dòng)精度，表現為振動(dòng)水平及噪聲的增大。

　　(三)擦傷

　　由于軸承內外滾道和滾動(dòng)體接觸表面上的微觀(guān)凸起或硬質(zhì)顆粒使接觸面受力不均，在潤滑不良、高速重載工況下，因局部摩擦產(chǎn)生的熱量造成接觸面局部變形和摩擦焊合，嚴重時(shí)表面金屬可能局部熔化，接觸面上作用力將局部摩擦焊接點(diǎn)從基體上撕裂。

　　(四)斷裂

　　當軸承所受載荷、振動(dòng)過(guò)大時(shí)，內外圈的缺陷位置在滾動(dòng)體的反復沖擊下，缺陷逐步擴展而斷裂。

　　(五)銹蝕

　　水分或酸、堿性物質(zhì)直接侵入會(huì )引起軸承銹蝕。

　　當軸承內部有軸電流通過(guò)時(shí)，在滾道和滾動(dòng)體的接觸點(diǎn)處引起電火花而產(chǎn)生電蝕，在表面上形成搓板狀的凹凸不平。

　　二、滾動(dòng)軸承的失效過(guò)程

　　軸承失效通常劃分為四個(gè)階段：

　　(一)第一階段：軸承的超聲頻率振動(dòng)階段

　　軸承最早期的故障是表現在250kHz～350kHz范圍的超聲頻率的振動(dòng)異常，隨著(zhù)故障的發(fā)展，異常頻率逐漸下降移到20kHz～60kHz，此時(shí)的軸承微小故障可被沖擊包絡(luò )和聲發(fā)射的方法檢測到，沖擊包絡(luò )值最大可達0.5gE(加速度包絡(luò )，振動(dòng)分析中表示振幅的一個(gè)加速度指標)。

　　(二)第二階段：軸承的固有頻率振動(dòng)階段

　　隨著(zhù)軸承的運轉，軸承滾動(dòng)表面會(huì )產(chǎn)生輕微的缺陷，這些輕微缺陷引起的振動(dòng)會(huì )激起軸承部件的固有頻率(fn)振動(dòng)或軸承支承結構共振，一般振動(dòng)頻率在500Hz～2kHz。

　　同時(shí)該頻率還作為載波頻率調制軸承的故障頻率。

　　起初只能觀(guān)察到這個(gè)頻率本身，后期表現為在固有頻率附近出現邊頻。

　　如果用加速度包絡(luò )法檢測會(huì )發(fā)現其包絡(luò )值會(huì )上升至0.5～1.OgE左右。

　　此時(shí)，軸承仍可安全運轉。

　　(三)第三階段：軸承缺陷頻率及其倍頻振動(dòng)階段

　　隨著(zhù)軸承微小缺陷的進(jìn)一步擴展，軸承缺陷頻率及其倍頻開(kāi)始出現，隨著(zhù)軸承磨損的進(jìn)一步發(fā)展，更多缺陷頻率的倍頻開(kāi)始出現，圍繞這些倍頻以及軸承部件固有頻率的邊頻帶數量也逐步上升。

　　此時(shí)軸承的振動(dòng)已經(jīng)比較明顯，應考慮盡早更換軸承。

　　(四)第四階段：軸承隨機寬帶振動(dòng)階段

　　軸承已經(jīng)接近完全失效，軸承的壽命已經(jīng)接近尾聲，甚至工頻也受其影響而上升并產(chǎn)生許多工頻的倍頻，而原先離散的軸承缺陷頻率和固有頻率開(kāi)始"消失"，取而代之是隨機的寬帶高頻"噪聲振動(dòng)"，高頻噪聲振動(dòng)和包絡(luò )值有所下降，但就在軸承最終失效前，包絡(luò )沖擊值會(huì )大幅上升。

　　三　、滾動(dòng)軸承的振動(dòng)特征分析方法

　　(一)　特征參數法

　　特征參數法的優(yōu)點(diǎn)在于僅有少數指標用于解釋軸承的狀態(tài)，　結果分析簡(jiǎn)單和方便。

　　在滾動(dòng)軸承診斷中常用的特征參數包括有效值、峰值等各種時(shí)域特征參數和重心頻率等各種頻域參數。

　　(三)　頻譜分析法

　　滾動(dòng)軸承的振動(dòng)其頻率成分十分豐富，　既含有低頻成分，又含有高頻成分。

　　每一種特定的故障都對應特定的頻率成分，　需要通過(guò)適當的信號處理方法將特定的頻率成分分離出來(lái)，　從而指出特定故障的存在。

　　(三)包絡(luò )法

　　包絡(luò )法的優(yōu)點(diǎn)包括它能區分同時(shí)發(fā)生在同一個(gè)軸承中的數種故障特征的特征，將與故障有關(guān)的信號從高頻調制信號中取出，　從而避免了與其它低頻干擾的混淆，　具有極高的診斷可靠性和靈敏度。

　　當軸承某一元件表面出現局部損傷時(shí)，在受載運行過(guò)程中要撞擊與它接觸的表面而產(chǎn)生沖擊脈沖力。

　　由于沖擊脈沖力的頻帶很寬，包含軸承組件、軸承座、　機器結構及傳感器的固有頻率，　所以必然激起測振系統的共振。

　　因此，測得的振動(dòng)加速度信號包含著(zhù)多個(gè)載波共振頻率，　以及調制于其上的故障特征頻率和其諧波成分。

　　從而可以根據實(shí)際情況選取某一共振頻率為中心，使微弱的軸承故障信號搭載在高幅值的諧振頻段傳遞出來(lái)，再對所測信號進(jìn)行絕對值處理，之后采用低通濾波，即可獲得調制信號的包絡(luò )線(xiàn)，然后進(jìn)行快速傅立葉變換FFT，即可得到包含故障特征頻率及其倍頻成分的低頻包絡(luò )信號，　對包絡(luò )信號進(jìn)行頻譜分析就可以很容易地診斷出軸承的故障來(lái)，這個(gè)過(guò)程也稱(chēng)為共振解調。

　　四、結語(yǔ)

　　了解軸承故障的形式和軸承故障的發(fā)展階段，對于診斷軸承故障是十分必要的。

　　掌握軸承故障診斷的分析原理和方法是準確診斷軸承故障的前提。

　　參考文獻：

　　[1]趙曉玲.滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)檢測方法[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報，2007.

　　[2]張華馳.滾動(dòng)軸承包絡(luò )法診斷的應用[J].設備管理與維修.1995.

　　[3]陳新軒.機械設備狀態(tài)檢測與故障診斷[M].人民交通出版社，2003.

【數控論文】相關(guān)文章：

數控畢業(yè)論文04-07

數控機床改造論文10-14

數控加工技術(shù)論文06-09

數控加工技術(shù)論文[精選15篇]06-13

數控機床的保養和維護論文07-05

數控論文的參考文獻資料09-23

數控加工技術(shù)論文合集(15篇)06-11

(熱門(mén))數控加工技術(shù)論文15篇06-12

數控機床故障的分析及處理論文10-01

數控加工技術(shù)論文大全[15篇]06-10