一个滚动轴承外圈故障频谱及包络谱的讨论！

Cena马

已知轴承发生了外圈故障，对故障信号做了共振解调，谱图上故障频率明显，但是转频值很大。按理论来说外圈发生故障，不与转频发生调制，冲击振幅大致相同。但为什么谱上转频明显与故障频率相调制，是不是与轴承安装及润滑有关？包络谱及幅值谱如下图：

hjj73

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滚动轴承的故障分磨损类和剥落（裂纹等)两大类
磨损类故障表现为游隙的增大，轴承失去精度，共振解调谱显示为转频及其谐频的峰值。
剥落类故障显示轴承的各种故障频率。

Cena马

回复 2 # hjj73 的帖子

我的数据是在实验室做的剥落类的故障，是不是运行一段时间后，这种故障使得轴承磨损加剧，从而出现您上面所说的磨损频谱的特征？

hjj73

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你把转速提高，外圈故障频率两侧会出现转频的边带吗？等你结果或者你把第一个图的频率标注一下我看看

Cena马

回复 4 # hjj73 的帖子

轴承型号6203-2RS JEM SKF,转速1797,包络谱如下：外圈特征频率92Hz。

Cena马

回复 4 # hjj73 的帖子

转速是最高了，提不上去了。

hjj73

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轴承是外圈固定吗，以前也测到过外圈故障频率带转速边带，不知道理论上怎么解释。
没有像内圈故障频率被转速调制，滚动体被保持架调制好解释。

jgw0633

轴承外圈故障频率出现转速边频带从理论上是可以解释的。
假设轴承外圈在6点位置出现一缺陷。正常情况下，转子对滚动体的作用力大小是恒定的，当滚动体滚过该缺陷的时候，在时域上外圈固有频率就会出现一次。经过滤波、信号放大、包络和FFT等一系列处理后，在频域上就会出现轴承外圈的故障频率。
假设转子存在明显的不平衡，当转子不平衡重心转到6点位置时，对缺陷位置的滚动体和外圈作用力最大，当转子不平衡重心转到12点位置时，对缺陷位置的滚动体和外圈作用力最小，这样转子每转动一圈，对该位置的作用力就会有一个周期性的变化。因为滚动体对外圈的作用力有了周期性的变化，因此固有频率的幅值也会出现周期性的变化——也就是固有频率的幅值被转频给调制了，经过一系列处理后，反映到频谱上就是外圈缺陷频率和转速边频带。
因此可以说外圈故障频率出现转速边频带是不正常的，有可能与转子不平衡有关系。和轴承内圈故障频率出现转速边频带不太一样。

Cena马

回复 7 # hjj73 的帖子

外圈是固定的！会不会是剥落故障使得轴承磨损？

Cena马

回复 8 # jgw0633 的帖子

嗯，有道理。

hjj73

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在转频及谐频处出现峰值是正常的，不管什么原因造成磨损，任何一个轴承在转频都有峰值，正常时幅值不大。
我想弄清的是外圈故障频率出现转速边带的机理。

hjj73

回复 8 # jgw0633 的帖子

谢谢你的解释。有道理
内圈的边带是进出载荷区（主要是静载引起），按你的解释外圈是动载的影响。
很多理论资料上没有外圈带边带的解释，也没有说外圈会带边带。
暂且这么理解。

mier0128

请教各位，我才遇见一个外圈带边带的而且还是两个边带！电机转速是1470r/min，轴承型号是N319，带的螺杆泵。我用的是便携式监测仪测电机轴承座。速度频谱中显示的是转速及谐频，外圈故障也有峰值，但是相比较转频勉强能够看到。包络加速度频谱中很明显的外圈故障频率1-6倍频。我放到1KHZ测得的。其中2倍外圈故障频率最高（为什么？）。外圈故障频率两边很奇怪的带着25HZ的转速边带和7.5HZ的边带，25HZ边带应该是转速边带了，那么7.5HZ的边带是什么啊？

mier0128

补充：速度频谱中一倍聘分量最大，1KHZ以内，全都是大大小小的转速谐频，幅值变化不大，一直都是2-3mm/s，有点像松动的频谱，不像是不平衡。轴向振动跟径向振动差不多，都是4.2mm/s左右，也不符合不平衡的判断啊。原来以为是跑外套，昨天打开检修了，轴承外圈的内滚道有半圈间隔17mm的槽？道？（不知道该怎么说）。有四个滚柱有明显的竖道锈痕。（这种轴承故障是因为长时间停运，旁边的泵振动大，操作工没有按照规定盘车，因为受迫振动转子把轴承外圈压出了槽子，所以外圈上只有半圈的槽子）。没有跑外套或者跑内套。还有从轴承外圈的内滚道上滚柱转动形成的痕迹来看，滚柱在外圈的内滚道上是跑偏的，大概相差了3mm。这倒是像转子的原始不平衡。

hjj73

回复 14 # mier0128 的帖子

从你描述的情况看，共振解调谱和振动速度谱结合，如果共振解调谱中也出现了较大的转频和谐频，那就是磨损严重，游隙增大，轴承失去精度，在速度谱上表现为松动。如果共振解调谱只有外圈故障频率及谐频，而丝毫看不出转频及谐频分量，这时速度谱显示为松动，那你还得考虑轴承的配合情况。外圈故障频率的谐频越多，边带越多，代表故障越严重。