軸承的頻譜演變凸起部分說明什麼

1. 滾動軸承失效的4個階段是什麼

第一階段，軸承失效初期
這個階段軸承最先在次表面形成微觀裂紋或晶格的錯位，而軸承表面則看不到裂紋或者微小剝落，在振動信號的低頻段不會形成比較明顯的沖擊信號，用傳統的加速度感測器不能拾取到故障信號，但是次表面的微觀裂紋或者晶格的錯位會產生聲發射信號或者應力波信號。因此，在這個階段軸承的故障特徵主要體現在超聲頻率段，可以通過聲發射感測器或者基於共振的加速度感測器進行拾取，其主要表現為測得的信號峰值或者能量值變大。

第二階段，軸承失效發展期，
在這個階段軸承的微觀劣化開始由次表面向表面擴展，並在軸承的接觸表面產生裂紋或微小剝落等損傷點。當軸承元件表面與這些損傷點接觸時，就會形成一定頻率的沖擊脈沖，根據傅里葉變換可知，短時的沖擊信號在頻域上是一個寬頻信號，所以這個沖擊信號必然會激起軸承零部件的高頻固有頻率發生共振，從而使得其振動加強，通過加速度感測器便能將這部分信號拾取到，再利用包絡解調技術便能觀察到軸承的故障特徵頻率，到了第二階段的末期還能觀察到故障特徵頻率的倍頻。
在這個階段，軸承的故障特徵頻率暫時被淹沒在低頻段較高的噪音當中，因此在故障特徵頻率段觀察不到很清晰的故障特徵頻率。

第三階段，軸承失效快速發展
在這個階段，隨著軸承損傷的加速發展，損傷點對軸承接觸面的沖擊越來越強烈，在共振頻率段解調出來的軸承故障特徵頻率的倍頻越來越多，而且其周期性沖擊的能量大小已經足以直接通過振動信號的功率譜觀察出來，這個時候可以直接在振動信號的功率譜上清晰的看到軸承的故障特徵頻率，並且其倍頻有越來越多的趨勢。

第四階段，軸承失效末期，
在這個階段，滾動軸承已經快達到壽命的終點，損傷點可以通過肉眼觀察到，軸承運動的噪音變得特別大，溫度急速的升高。此時直接功率譜上不僅可以清晰的看到軸承的故障特徵頻率及其倍頻，如果損傷點交替的進入載荷區的話，還能在故障特徵頻率旁邊看到明顯的調制邊頻。在第四階段的末期，頻譜上譜線變得不是很清晰，在功率譜上會形成凸出的「茅草堆」，另外高頻振動的能量在這時還可能不升反降，如果發現高頻的監測量開始下降，不是表面軸承狀態變好，而是說明軸承已經快到壽命的終點。

2. 如何利用頻譜進行振動分析（軸承和齒箱）

完整的程序
%寫上標題
%設計低通濾波器：
[N,Wc]=buttord()
%估算得到Butterworth低通濾波器的最小階數N和3dB截止頻率Wc
[a,b]=butter(N,Wc); %設計Butterworth低通濾波器
[h,f]=freqz(); %求數字低通濾波器的頻率響應
figure(2); % 打開窗口2
subplot(221); %圖形顯示分割窗口
plot(f,abs(h)); %繪制Butterworth低通濾波器的幅頻響應圖
title(巴氏低通濾波器'');
grid; %繪制帶網格的圖像
sf=filter(a,b,s); %疊加函數S經過低通濾波器以後的新函數
subplot(222);
plot(t,sf); %繪制疊加函數S經過低通濾波器以後的時域圖形
xlabel('時間 (seconds)');
ylabel('時間按幅度');
SF=fft(sf,256); %對疊加函數S經過低通濾波器以後的新函數進行256點的基—2快速傅立葉變換
w= %新信號角頻率
subplot(223);
plot()); %繪制疊加函數S經過低通濾波器以後的頻譜圖
title('低通濾波後的頻譜圖');
%設計高通濾波器
[N,Wc]=buttord()
%估算得到Butterworth高通濾波器的最小階數N和3dB截止頻率Wc
[a,b]=butter(N,Wc,'high'); %設計Butterworth高通濾波器
[h,f]=freqz(); %求數字高通濾波器的頻率響應
figure(3);
subplot(221);
plot()); %繪制Butterworth高通濾波器的幅頻響應圖
title('巴氏高通濾波器');
grid; %繪制帶網格的圖像
sf=filter(); %疊加函數S經過高通濾波器以後的新函數
subplot(222);
plot(t,sf); ;%繪制疊加函數S經過高通濾波器以後的時域圖形
xlabel('Time(seconds)');
ylabel('Time waveform');
w; %新信號角頻率
subplot(223);
plot()); %繪制疊加函數S經過高通濾波器以後的頻譜圖
title('高通濾波後的頻譜圖');
%設計帶通濾波器
[N,Wc]=buttord([)
%估算得到Butterworth帶通濾波器的最小階數N和3dB截止頻率Wc
[a,b]=butter(N,Wc); %設計Butterworth帶通濾波器
[h,f]=freqz(); %求數字帶通濾波器的頻率響應
figure(4);
subplot(221);
plot(f,abs(h)); %繪制Butterworth帶通濾波器的幅頻響應圖
title('butter bandpass filter');
grid; %繪制帶網格的圖像
sf=filter(a,b,s); %疊加函數S經過帶通濾波器以後的新函數
subplot(222);
plot(t,sf); %繪制疊加函數S經過帶通濾波器以後的時域圖形
xlabel('Time(seconds)');
ylabel('Time waveform');
SF=fft(); %對疊加函數S經過帶通濾波器以後的新函數進行256點的基—2快速傅立葉變換
w=( %新信號角頻率
subplot(223);
plot(')); %繪制疊加函數S經過帶通濾波器以後的頻譜圖
title('帶通濾波後的頻譜

3. 如何用聽棒判斷電機軸承的好壞軸承跑內圈、外圈又是怎麼回事``怎麼判斷

1、滾道聲

滾道聲是由於軸承旋轉時滾動體在滾道中滾動而激發出一種平穩且連續性的雜訊，只有當其聲壓級或聲調極大時才引起人們注意。其實滾道聲所激發的聲能是有限的，如在正常情況下，優質的6203軸承滾道聲為25～27dB。這種雜訊以承受徑向載荷的單列深溝球軸承為最典型，它有以下特點：a.雜訊、振動具有隨機性；b.振動頻率在1kHz以上；c.不論轉速如何變化，雜訊主頻率幾乎不變而聲壓級則隨轉速增加而提高；d.當徑向游隙增大時，聲壓級急劇增加；e.軸承座剛性增大，總聲壓級越低，即使轉速升高，其總聲壓級也增加不大；f.潤滑劑粘度越高，聲壓級越低，但對於脂潤滑，其粘度、皂纖維的形狀大小均能影響雜訊值。
1、電機軸竄問題，是導致軸承過熱的主要原因？

答：首先回答電機的軸竄問題：一般的電機，用得最多的是深溝球軸承和圓柱滾子軸承。安裝時，一端做軸向定位，另一端做軸向浮動。你說的竄動，首先應該查一下，你的軸向定位做得怎麼樣？定位是否可靠。如果可靠，對於深溝球軸承來說，它的軸向竄動量就應該是它的軸向游隙，一般不會太大。但是取決於你選的徑向游隙。對於圓柱棍子軸承，對於N和NU系列的，不能作為定位軸承，如果你用他們做定位，那一定竄動過大。其次，你說的軸竄動導致軸承發熱了，我想，如果定位軸承承受了過大的軸向負荷，會導致軸承發熱燒毀。所以，選擇定位軸承的時候要看看軸向負荷有多大，你選的軸承是否承受得了。如果是NJ系列的圓柱棍子軸承，這種軸向負荷完全是由滑動部分承受的，所以不行，對於深溝球軸承，它的軸向能力最多有徑向的四分之一。對於不同的軸承各有不同的軸向能力，要根據電機的情況進行選擇。

4. 什麼是軸承的特徵頻率，它有什麼用途。 此頻率和故障特徵頻率是一回嗎

軸承失效四個階段,
第一階段(超聲頻率) 軸承問題的最早期表現在超聲頻率的異常，從250kHz
到350kHz范圍；此後隨故障的發展，異常頻率逐步下移到20kHz到
60kHz范圍，可由沖擊包絡監測到，一般可達到0.5gE
，實際值與測點位置、軸承型號和機器轉速相關；
可採集加速度包絡頻譜確認軸承是否進入第一失效階段
第二階段(軸承固有頻率)
軸承產生輕微缺陷，激起軸承部件固有頻率(fn)振動或
軸承支承結構共振，一般在500Hz到2kHz范圍；
在第二階段末期，固有頻率周圍開始出現邊頻帶；
第三階段（軸承缺陷頻率及其倍頻）
在第三階段，軸承缺陷頻率及其倍頻出現；隨著軸承內磨損的發展，更多的缺陷頻率倍頻開始出現，圍繞這些倍頻以及
軸承部件固有頻率的邊頻帶的數量也逐步上升，沖擊包絡值繼續上升
第四階段(隨機寬頻振動)
在第四階段，軸承失效接近尾聲，甚至工頻1X 也受影響而上升，
並產生許多工頻的倍頻 原先離散的軸承缺陷頻率和固有頻率開始「消失」，取而代之是隨
機的寬頻高頻「雜訊振動」
軸承缺陷頻率:
軸承缺陷頻率術語/ Terms of Defect Freqs
1. BPFI: Ball Pass Frequency on Inner race
內圈缺陷頻率
2. BPFO:Ball Pass Frequency on Outer race
外圈缺陷頻率
3. BSF: Ball Spin Frequency
滾珠缺陷頻率
4. FTF: Fundamental Train Frequency
保持架缺陷頻率
軸承缺陷頻率與軸承部件尺寸及軸的轉速相
軸承缺損頻率計算/Compute Defect Freqs
BPFI=Nb/2*S(1+(Bd/Pd)*cosA)
BPFO=Nb/2*S(1-(Bd/Pd)*cosA)
BSF=(Pd/2Bd)*S*(1-(Bd/Pd)*CosA)2
FTF=S/2*(1-(Bd/Pd)*CosA
􀃊 Nb: the number of balls/軸承滾子數
􀃊 S:speed/軸轉速
􀃊 Bd:ball diameter/滾子直徑
􀃊 Pd: Pitch diameter/滾子分布圓直徑
􀃊 A: the contact angle( degrees)/接觸角（度）

5. 如何根據頻譜判斷滾動軸承不同元件的故障

滾動軸承在其使用過程中表現出很強的規律性，並且重復性強。正常優質軸承在開始使用時振動和雜訊均比較小，但頻譜有些散亂，幅值比較小。運動一段時間後，振動和雜訊保持在一定水平，頻譜比較單一，僅出現一，二倍頻，極少出現三倍工頻以上頻譜，軸承狀態非常平穩，進入穩定工作期。持續運行後進入使用後期，軸承振動和雜訊開始增大，有時出現異音，但振動增大的變化比較緩慢，此時，軸承峭度值開始突然到達一定值。可以認為此時軸承出現了初期故障。這時就要對軸承進行嚴密監測，密切注意其變化。此後軸承峭度值又開始快速下降，並接近正常值，而振動和雜訊開始顯著增大，其增大幅度開始加快，其振動超過標准時（ISO2372），其軸承峭度值也開始快速增大，當軸承超過振動標准，峭度值也超過正常值時，可認為軸承已進入晚期故障，需要及時檢修設備，更換滾動軸承。

6. 軸和軸承裝配的問題圖中紅線圈起的部分代表什麼零件軸承為什麼外圈內圈凸起了

1、從圖中紅線圈起的部分，我們可以通過分析判斷該零件是一個卡環，用於固定件6。

2、軸承為什麼外圈內圈凸起了？這是圓錐滾子軸承的簡單畫法。

7. 滾動軸承故障發生的四個階段，何時更換軸承最好

第一階段，即軸承開始出現故障的萌芽階段，這時溫度正常，雜訊正常，振動速度總量及頻譜正常，但尖峰能量總量及頻譜有所徵兆，反映軸承故障的初始階段。這時真正的軸承故障頻率出現在超聲段大約20-60khz范圍。
第二階段，溫度正常，雜訊略增大，振動速度總量略增大，振動頻譜變化不明顯，但尖峰能量有大的增加，頻譜也更加突出。這時的軸承故障頻率出現在大約500hz-2khz范圍。
第三階段，溫度略升高，可耳聽到雜訊，振動速度總量有大的增加，且振動速度頻譜上清晰可見軸承故障頻率及其諧波和邊帶，另振動速度頻譜上雜訊地平明顯升高，尖峰能量總量相比第二階段變得更大、頻譜也更加突出。這時的軸承故障頻率出現在大約0-1khz范圍。建議於第三階段後期予以更換軸承，那麼此時應該已經出現肉眼可以看到的磨損等滾動軸承故障特徵。
第四階段，溫度明顯升高，雜訊強度明顯改變，振動速度總量和振動位移總量明顯增大，振動速度頻譜上軸承故障頻率開始消失，被更大的隨機的寬頻高頻雜訊地平取代；尖峰能量總量迅速增大，並可能出現一些不穩定的變化。絕不能讓軸承在故障發展的第四階段中運轉，否則將可能發生災難性破壞。
根據研究結果，一般的，如果滾動軸承的整個使用壽命是那麼從軸承安裝投入使用時計起，在它的前>80%壽命時間段內，軸承是一切正常的。而接下來對應滾動軸承故障發展，其剩餘壽命在第一階段為10% ～>20%L10，第二階段為5%-10%L10，第三階段為1%～5%L10，第四階段約為1h或者1%L10。
因此，在實際工作中面臨軸承問題時，考慮到軸承故障發展的第四階段具有不可預見的突發危害性，建議於第三階段後期予以更換軸承，這樣既可以避免故障的擴大和更嚴重事故的發生，又能盡量保證滾動軸承的使用壽命，並且根據此時軸承上也已經出現肉眼可以看到的磨損、零部件損壞等滾動軸承故障特徵，比較有說服力。至於軸承故障發展的第三階段後期的識別，則需要依據上述理論特徵再結合實際的溫度、雜訊、速度譜、尖峰能量譜、速度和尖峰能量的總量趨勢及實際經驗予以綜合考慮。