滾動軸承故障幅值診斷
滾動軸承峰值診斷
峰值是波形中的***大值,峰值的大小可以用來反映滾動軸承某一局部故障點的沖擊力大小。沖擊力愈大,峰值愈***,因此在檢測由剝落、裂紋、膠合、壓痕、凹坑等原因所造成的沖擊性振動時,峰值Xp比有效值Xrms更能明顯地反映出故障狀態(tài)。因為,這種離散缺陷產(chǎn)生的脈沖波形雖然總能量并不大,但是波形的尖峰度增加了。下圖為一個軸承發(fā)生剝落時的振動加速度記錄,在剝落期間,峰值比有效值有急劇的增大。
但是它的穩(wěn)定性差,受載荷、轉(zhuǎn)速和測試條件變化的影響很大,對灰塵等環(huán)境干擾也十分敏感。
滾動軸承有效值診斷
有效值即均方根值,它是用來反映信號的能量大小,特別適用于具有隨機性質(zhì)的振動測量。在滾動軸承的故障診斷中,有效值可以用來反映由于制造精度差(如表面粗糙、波紋度和不圓度等)和磨損以及均勻性初始點蝕所產(chǎn)生的不規(guī)則振動狀況。軸承制造精度愈低或磨損程度愈大,則Xrms值愈***。Xrms測量值很穩(wěn)定,不受偶然因素干擾。但是對于脈沖振動波形,脈沖幅值的大小Xrms值是反映不出來的。但均方根值對軸承早期的局部損傷卻不適用,因為由沖擊引起的振動峰值雖大,但持續(xù)時間極短,對時間平均大峰值的出現(xiàn)幾乎表現(xiàn)不出來。
滾動軸承波峰因數(shù)診斷
有效值Xrms雖然能反映出軸承因制造或磨損而引起的表面粗糙狀況,卻不能反映軸承局部剝落、裂紋、膠合、壓痕、凹坑等離散型缺陷;而峰值Xp恰恰相反,能反映局部離散型缺陷,卻不能反映表面粗糙狀況。描述波形尖峰度的另一個評定指標波峰因數(shù)Cf,則綜合了峰值與有效值兩方面的情況,它的定義為峰值Xp對有效值Xrms之比,即
Cf =Xp/Xrms
正常軸承的振動波峰因數(shù)約為4~5,因剝落等局部缺陷引起的波峰因數(shù)往往超過10。局部缺陷愈大,Cf值也就愈大;但是,Cf值相對較小時,則反映了軸承潤滑不良和磨損等異常情況。
當(dāng)具有多處剝落、壓痕等缺陷時峰值系數(shù)會因均方根值的增大而減小;當(dāng)軸承速度很***脈沖間的間隔太短時,峰值系數(shù)也會因均方根值的增大而減小,因而影響了峰值系數(shù)識別軸承損傷的能力。
波峰因數(shù)Cf是一個無量綱的比率,所以它不受振動信號絕對電平值大小的影響,與傳感器的靈敏度和放大器的放大率無關(guān),同時也不受軸承尺寸和轉(zhuǎn)速不同的影響。