关于滚动轴承振动与噪声的相关性分析
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关于滚动轴承振动与噪声的相关性分析
作者：于宝龙
来源：《科技创新与应用》2013年第25期
摘要：在工业生产中，各种机械设备的组成，都有轴承的运作，轴承的性能好坏对于机
械设备的运转具有重要的影响。在滚动轴承运行的过程中，会出现振动和噪声，对于轴承的性能和质量有所影响。文章通过对滚动轴承振动与噪声的相关性进行分析，为轴承的有效运行提供了基础条件。
关键词：滚动轴承；振动；噪声；相关性
在如今的轴承应用中，振动与噪声已经成为了衡量轴承性能的主要标准之一，但是长久以来对于振动和噪声的相关性研究一直在继续，却没有一个统一的结论。关于轴承振动与噪声的相关性在领域内一直都是备受瞩目并且争议不断的话题，说法莫衷一是。下面谈一下个人的浅见，仅供参考。
1 振动与噪声的本质关系
物体的振动是在一定的条件下进行的往复运动，在运动状态中，从极大值和极小值之间交替变化。声音是物体在振动的过程中，当达到一定的条件时，通过一定的介质被人所感知，成为声音。所以说有声音的物体都是在振动的，但是振动着的物体却不一定有声音，只有在一定的条件下才会产生声音。而噪声是声音的一种，是一种不在规律范围内的，对于人来讲，从主观上或者是心里上不愿意接受的，称之为噪声。所以说振动和噪声的逻辑关系可以理解为，有噪声就肯定是有振动，但是有振动不一定产生噪声，需要在特定的条件下才会有噪声。
2 轴承振动与噪声的特性
轴承振动与噪声，既有一般机械振动与噪声的共性，又有其特性。除了润滑、安装和使用过程中引起的振动与噪声之外，轴承本身具有以下振动与噪声特性。
2.1 轴承的振动特性
2.1.1 轴承振动的原因非常复杂，振动形式有径向振动、轴向振动以及许多耦合振动。
2.1.2 由于轴承结构所致，其本身具有无法避免的固有振动：滚动体通过承载区振动；套
圈受载弯曲变形振动。
2.1.3 在现有制造水平下，轴承振动主要与套圈滚道和滚动体的波纹度有关，而与圆度和
表面粗糙度非显著相关。
滚动轴承故障诊断分析
滚动轴承故障诊断分析 学院名称：机械与汽车工程学院专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师姓名：
摘要 滚动轴承故障诊断 本文对滚动轴承的故障形式、故障原因、常用诊断方法等诊断基础和滚动轴承故障的振动机理作了研究，并建立了相应的滚动轴承典型故障(外圈损伤、内圈损伤、滚动体损伤)的理论模型，给出了一些滚动轴承故障诊断常见实例。通过对滚动轴承故障振动机理的研究可以帮助我们了解滚动轴承故障的本质和特征。本文对特征参数的提取，理论推导，和过程都进行了详细的阐述， 关键词:滚动轴承；故障诊断；特征参数；特征； ABSTRACT ： The Rolling fault diagnosis In the thesis ,the fault types,diagnostic methods an d vibration principle of rolling bearing are discussed.the thesis sets up a series of academic m odels of faulty rolling bearings and lists some sym ptom parameters which often used in fault diagnosis of rolling bearings . the study of vibration prin ciple of rolling bearings can help us to know the essence and feature of rolling bearings.In this pa
齿轮箱的故障类型及振动机理改
第2章齿轮箱的故障和振动信号 2.1齿轮箱故障的主要形式 齿轮箱系统是包含齿轮、轴承、传动轴及箱体等结构的复杂系统。其中主要故障发生在齿轮、轴承和传动轴上。在齿轮箱的诊断中，一般只给出是否产生故障及产生故障的位置，根据振动信号的特点，一般常见的典型故障形式有齿轮失效、轴和轴系失效、箱体共振和轴承疲劳脱落和点蚀等几种【5】。 在这些常见故障中，齿轮和滚动轴承的故障占齿轮箱故障的80％左右【4】。因此，对齿轮和滚动轴承的故障类型和振动机理进行剖析，对于识别齿轮箱故障类型有重要的意义。 2.1.1齿轮的故障类型及振动机理 （1）齿轮的故障类型齿轮的故障类型大致可分为以下两种类型： 1）由制造误差和装配误差引起的故障。具体的故障包括齿轮偏心、齿距偏差、齿形误差、轴线不对中、齿面一段接触等故障。齿轮制造时造成的主要缺陷有：偏心、齿距偏差和齿形误差等。齿轮装配不当，也会造成齿轮的工作性能恶化。当齿轮的这些误差较严重时，会引起齿轮传动中忽快忽慢的转动，啮合时产生冲击引起较大的振动和噪声等【5】。 2）运行中产生的故障齿轮除上述故障外，其在本身运行过程中也会形成许多常见的故障，例如断齿、齿根疲劳裂纹、齿面磨损、点蚀剥落、严重交合等等。齿轮预定寿命内不影响使用的磨损成文正常磨损，如果因使用不当、用材不当、接触面存在硬颗粒以及润滑油不足等原因引发早期磨损，将导致齿轮形变、重量损失、齿厚变薄、噪声增大等后果，甚至会导致齿轮失效。其中若润滑油不足，还会导致齿面胶合，胶合一旦发生，齿面状况变差，功耗增大，从而使得振动信号变强。 （2）齿轮的振动机理一对啮合齿轮，可以看作一个具有质量、弹簧和阻尼的振动系统，其力学模型如图2-1所示。 图2-1齿轮对的力学模型 其振动方程为【4】： M r X+CX+K t X=K t E1+K t E2(t)2-1式中 X——为沿作用线上齿轮的相对位移 K(t)——齿轮啮合刚度 M r——齿轮副的等效质量
滚动轴承的振动机理与信号特征
滚动轴承的振动机理与信号特征 滚动轴承的振动可由外部振源引起，也可由轴承本身的结构特点及缺陷引起。此外，润滑剂在轴承运转时产生的流体动力也可以是振动（噪声）源。上述振源施加于轴承零件及附近的结构件上时都会激励起振动。 一、滚动轴承振动的基本参数 1．滚动轴承的典型结构 滚动轴承的典型结构如图1所示，它由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。 图1 滚动轴承的典型结构 图示滚动轴承的几何参数主要有： 轴承节径D：轴承滚动体中心所在的圆的直径 滚动体直径d：滚动体的平均直径 内圈滚道半径r1：内圈滚道的平均半径 外圈滚道半径r2：外圈滚道的平均半径 接触角α：滚动体受力方向与内外滚道垂直线的夹角 滚动体个数Z：滚珠或滚珠的数目 2．滚动轴承的特征频率 为分析轴承各部运动参数，先做如下假设：
(1)滚道与滚动体之间无相对滑动； (2)承受径向、轴向载荷时各部分无变形； (3)内圈滚道回转频率为fi; (4)外圈滚道回转频率为fO; (5)保持架回转频率（即滚动体公转频率为fc）。 参见图1，则滚动轴承工作时各点的转动速度如下： 内滑道上一点的速度为：V i=2πr1f i=πf i(D-dcosa) 外滑道上一点的速度为：V O=2πr2f O=πf O(D+dcosa) 保持架上一点的速度为：V c=1/2(V i+V O)=πf c D 由此可得保持架的旋转频率（即滚动体的公转频率）为： 从固定在保持架上的动坐标系来看，滚动体与内圈作无滑动滚动，它的回转频率之比与d/2r1成反比。由此可得滚动体相对于保持架的回转频率（即滚动体的自转频率，滚动体通过内滚道或外滚道的频率）fbc 根据滚动轴承的实际工作情况，定义滚动轴承内、外圈的相对转动频率为 一般情况下，滚动轴承外圈固定，内圈旋转，即： 同时考虑到滚动轴承有Z个滚动体，则滚动轴承的特征频率如下：滚动体在外圈滚道上的通过频率zfoc为：
滚动轴承故障诊断频谱分析
滚动轴承故障诊断1（之国外专家版） 滚动轴承故障 现代工业通用机械都配备了相当数量的滚动轴承。一般说来，滚动轴承都是机器中最精密的部件。通常情况下，它们的公差都保持在机器的其余部件的公差的十分之一。但是，多年的实践经验表明，只有10%以下的轴承能够运行到设计寿命年限。而大约40%的轴承失效是由于润滑引起的故障，30%失效是由于不对中或“卡住”等装配失误，还有20%的失效是由过载使用或制造上缺陷等其它 原因所致。 如果机器都进行了精确对中和精确平衡，不在共振频率附近运转，并且轴承润滑良好，那么机器运行就会非常可*。机器的实际寿命也会接近其设计寿命。然而遗憾的是，大多数工业现场都没有做到这些。因此有很多轴承都因为磨损而永久失效。你的工作是要检测出早期症状并估计故障的严重程度。振动分析和磨损颗粒分析都是很好的诊断方法。 1、频谱特征 故障轴承会产生与1X基频倍数不完全相同的振动分量——换言之，它们不是同步的分量。对振动分析人员而言，如果在振动频谱中发现不同步分量那么极有可能是轴承出现故障的警告信号。 振动分析人员应该马上诊断并排除是否是其它故障引起的这些不同步分量。 如果看到不同步的波峰，那极有可能与轴承磨损相关。如果同时还有谐波和边频带出现，那么轴承磨损的可能性就非常大——这时候你甚至不需要再去了解轴承准确的扰动频率。 2、扰动频率计算 有四个与轴承相关的扰动频率：球过内圈频率（BPI）、球过外圈频率（BPO）、保持架频率（FT）和球的自旋频率（BS）。轴承的四个物理参数：球的数量、球的直径、节径和接触角。其中，BPI 和BPO的和等于滚珠/滚柱的数量。例如，如果BPO等于3.2 X，BPI等于4.8 X，那么滚珠/滚柱 的数量必定是8。
滚动轴承的振动信号特征分析报告
南昌航空大学实验报告 课程名称：数字信号处理 实验名称：滚动轴承的振动信号特征分析实验时间： 2013年5月14日 班级： 100421 学号： 10042134 姓名：吴涌涛 成绩：
滚动轴承的振动信号特征分析 一、实验目的 利用《数字信号处理》课程中学习的序列运算、周期信号知识、DFT 知识，对给定的正常轴承数据、内圈故障轴承数据、外圈故障轴承数据、滚珠故障轴承数据进行时域特征或频域特征提取和分析，找出能区分四种状态（滚动轴承的外圈故障、内圈故障、滚珠故障和正常状态）的特征。 二、实验原理 振动机理分析：机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等因素，总是伴随着各种振动。 振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数，称为振动三要素。 幅值：幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。 频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源。通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，从而寻找振源，采取相应的措施。 相位：振动信号的相位信息十分重要，如利用相位关系确定共振点、测量振型、旋转件动平衡、有源振动控制、降噪等。对于复杂振动的波形分析，各谐波的相位关系是不可缺少的。 在振动测量时，应合理选择测量参数，如振动位移是研究强度和变形的重要依据；振动加速度与作用力或载荷成正比，是研究动力强度和疲劳的重要依据；振动速度决定了噪声的高低，人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由速度决定的。速度又与能量和功率有关，并决定动量的大小。 提取振动信号的幅域、时域、频域、时频域特征，根据特征进行故
障有无、故障类型和故障程度三个层次的判断。 三、 实验内容 Step1、使用importdata （）函数导入振动数据。 Step2、把大量数据分割成周期为单元的数据，分割方法为： 设振动信号为{x k }(k =1,2,3,…,n )采样频率为f s ，传动轴的转动速率为V r 。 采样间隔为： 1 s t f ?= （1） 旋转频率为： 60 r r V f = （2） 传动轴的转动周期为： 1 r T f = （3） 由式（1）和（3）可推出振动信号一个周期内采样点数N ： 1 1s r r s f f T N t f f = ==? （4） 由式（2）可得到传动轴的转动基频f r =29.95Hz ，再由式（3）可得到一个周期内采样点数N=400.67，取N =400。 Step3、提取振动信号的特征，分析方法包括： 1、时域统计分析指标（波形指标(Shape Factor)、峰值指标(Crest Factor)、脉冲指标(Impulse Factor)、裕度指标(Clearance Factor)、峭度指标(KurtosisValue) ）等，相关计算公式如下： （1）波形指标： P f X WK X = (5) 其中，P X 为峰值，X 为均值。p X 计算公式如下：
圆柱滚子轴承异常振动噪声的消除措施(精)
圆柱滚子轴承异常振动噪声的消除措施方法圆柱滚子轴承主要应用于大中型电动机、机车车辆、机床主轴、内燃机、发电机、减速箱以及起重运输机械等，应用十分广泛。圆柱滚子轴承异常振动噪声的消除措施主要有以下几个方面： 1、严格控制进厂轴承的质量和防止轴承锈蚀，轴承在进厂之前，要进行相应的检验，除进行外观尺寸的检查外，还要对轴承用一起进行振动检测，检测方法是采用冲击脉冲法进行诊断，其原理是当两个不平的表面撞击时，就会产生冲击波，即冲击脉冲，这个脉冲的强弱直接反映了撞击的猛烈程度。根据这个原理，如果通过检测轴承内滚珠或滚柱与滚道的撞击程度，也就可以了解轴承的工作状态，七类轴承，低的冲击脉冲值客观的反映了轴承的良好的工作状态，而当测得较高的冲击脉冲值时，说明轴承处于不良好的工作状况。一般的用户对于轴承的保存期不太注意，实际上，普通的轴承涂的防锈油有效期只有一年，如果超过期限，不进行重新防锈处理，就有可能会生锈，如果轴承滚珠或滚柱以及滚道锈蚀，一定会引起异常振动噪声，因此，对轴承的保存管理一定要注意轴承的出品期和防锈有效期，做到定期检查。 2、严格控制清洁度，电机航扼要有许多企业不重视清洁，大多数企业没有专门的清洗设备，靠手工吹、扫或随意的进行清洗，导致电机在一个不干净的条件下装配，即影响电动机的内表观质量，又使轴承产生异常。为而来进行控制清洁度，在电动机装配时，要对装配的零部件进行清洗，清洗干净才能进行装配。 3、严格控制轴承室以及轴承台内外径公差，经过数据表明，多数的轴承外圈均为减差，为降低轴承的异常振动噪声，轴承室内径的公差设计值一般取J6或JS6为宜，这样可以保证轴承与轴承室为过渡配合，并保证轴承室公差尽量取中间公差。 4、改进轴承的装配工艺，安装轴承时，可以根据轴承类型和尺寸选择机械、加热或液压等方法进行。但在人恶化情况下，都不可以直接敲击轴承圈、保持架、滚动轴或密封件。要保证轴承的正常使用，不易变形等事故发生。（众悦精密轴承整理提供)
电机滚动轴承的故障分析判断方法
电机滚动轴承的故障分析判断方法 轴承在机械中主要是起支撑及减少摩擦的作用，因此轴承的精度、噪声等都直接关系到机械的使用及寿命。转动轴承在设备中的应用非常广泛，转动轴承状态好坏直接影响旋转设备的运行状态，尤其在连续性大型生产企业，大量应用于大型旋转设备重要部位。因此实际生产中作好转动轴承状态监测与故障诊断是搞好设备维修与治理的重要环节。我们经过长期实践与摸索，积累了一些转动轴承实际故障诊断的实用技巧。本文将主要对转动轴承常见的故障诊断并做出分析。 一、转动轴承故障诊断的方式及要点 转动轴承的早期故障是滚子和滚道剥落、凹坑、破裂、腐蚀和杂物嵌进。产生的原因包括搬运粗心，安装不当、不对中、轴承倾斜、轴承选型不正确、润滑不足或密封失效、负载分歧适以及制造缺陷。根据经验，对转动轴承进行状态监测和故障诊断的实用方法是振动分析。振动分析对于转动轴承的诊断是将由加速度传感器获得的加速度信号，经过1kHz的高通滤波器往除低频信号后，对其进行包络处理，将调制信号移至低频，最后进行频谱分析，以便找出信号的特征频率。 根据转动轴承的结构特点、使用条件不同，它所引起的振动是频率在1kHz以上，数千赫乃至数十千赫的高频振动(固有振动)，通常情况下是同时包含了上述两种振动成分。因此检测转动轴承振动速度和加速度信号时应同时覆盖或分别覆盖上述两个频带，必要时可以采用滤波器取出需要的频率成分。考虑到转动轴承多用于中小型机械，其结构通常比较轻薄，因此传感器的尺寸和重量都应尽可能地小，以免对被测对象造成影响，改变其振动频率和振幅大小。 转动轴承的振动属于高频振动，对于高频振动的丈量，传感器的固定采用手持式方法显然分歧适，一般也不推荐磁性座固定，建议采用钢制螺栓固定，这样不仅谐振频率高，可以满足要求，而且定点性也好，对于衰减较大的高频振动，可以避免每次丈量的偏差，使数据具有可比性。 实用中需留意选择测点的位置和采集方法。要想真实正确反映转动轴承振动状态，必须留意采集的信号要正确真实，因此要在离轴承最近的地方安排测点，在电机自由端一般有后风扇罩，其测点选择在风扇罩固定螺丝处有较好监测效果。另外必须留意对振动信号进行多次采集和分析、综合进行比较，才能得到正确结论。 1转动轴承故障的频谱和波形特征 (1)径向振动在轴承故障特征频率及其低倍频处有波峰，若有多个同类型故障(内滚道、外滚道等)，则在故障特征频率的低倍频处有较大的峰值； (2)内滚道故障特征频率有边带，边带间隔为l倍频的倍数； (3)转动体特征频率处的边带，边带间隔为保持架故障特征频率； (4)在加速度频谱的中高区域若有峰群忽然生出，表明有疲惫故障； (5)径向诊断时域波形有垂直复冲击迹象(有轴向负载时，轴向振动波形与径向相同，或者其波峰系数大于5，表明故障产生了高频冲击现象)。 2转动轴承的故障诊断方法 转动轴承的振动信号分析故障诊断方法分为简易诊断和精密诊断两种。简易诊断的目的是初步判定被列为诊断对象的转动轴承是否出现了故障；精密诊断的目的是要判定在简易诊断中被以为是出现故障轴承的故障种别及原因。由于转动轴承自身的特点，一旦损坏普通维修很难修复，大多采用更换的维修方式进行处理；而精密诊断的主要作用是理论研究和在特
轴承噪声的产生原因和控制办法
轴承噪声的产生原因和控制办法 轴承的振动噪声，是考核轴承综合质量的主要指标之一。轴承噪声不仅直接影响主机的性能，而且过大的噪声还会对操作者造成噪声疲劳。随着我国机械工业的高速发展，提供低噪声的轴承，是轴承行业的一项重要任务，也是我公司的努力方向。1．产生原因： 噪声来源主要有以下几种。一种是轴承的结构形式、套圈壁厚、原始游隙、保持架形状、滚动体数量等固有因素所引起。另一种是因轴承零件制造时所产生的种种缺陷（如套圈和滚动体波纹、内圈滚道宽度不一致、保持架底高变动量超差、成品清洁度不好、滚道磕碰伤、中外径斜面磕碰以及残磁超标等）。 2．应对措施： （1）对设计方案进一步研究，力求设计更合理。 （2）加强对车加工产品质量的控制，特别是对小挡边宽度的控制，确保滚道宽度的一致性。从现在起，车加工产品的滚道宽度作为一个必检项目，从严进行控制，确保滚道宽度符合产品图的要求。 （3）加强对保持架质量的控制，对没有光饰的保持架或虽光饰但毛刺很大的保持架，坚决拒收。对保持架底高变动量超标的保持架也坚决拒收。 (4)加强工序间产品质量的控制，杜绝滚道磕碰伤，最大限度
地降低滚动面（内外圈滚道和滚子表面）的振纹，降低波纹度。 (5)加强工艺研究，提高产品的加工工艺水平，特别是内圈壁厚差的控制要符合要求。 (6)加强对设备的维护和保养，确保关键设备的加工能力和质量，确保关键设备的能力保障系数Cpk≥1.33。 (7)提高操作工的技能，提高他们调整机床的操作技能，使产品的加工精度有一个质的飞跃。 (8)配备应有的工位器具，减少运输过程中的磕碰伤，尽量减少产品返工，减少装卸次数。加强转运过程中的管理，做到轻拿轻放，杜绝人为磕碰。 (9)提高成品的清洁度，首先从提高零件清洁度开始，清洗剂和清洗煤油要按规定定期更换。 各单位要加强管理，树立“质量第一”思想。头脑中始终牢记质量是企业的生存之本，立足之根，发展之源。质量就是效益，没有质量，企业就没有效益，质量是企业追求的永恒主题，时刻抓牢质量这根弦。各单位主管是质量的第一责任人，质量的好坏，主要取决于部门主管的思想认识。部门主管重视，产品质量就好;部门主管不重视，或者重视不够，产品质量就不可能好。我们一定要花大力气，积极引导全体员工，切实把提高产品质量放在事关企业生存和发展的战略高度上来，确保产品质量的稳定合格。
滚动轴承故障机理分析 (DEMO)
滚动轴承故障的机理分析 一、轴承产生振动机理 由于滚动轴承的内、外圈和滚动体都是弹性体，构成振动系统或以子系统的形式耦合在整个系统中。内、外圈和滚动体都有自己的振动特征----固有频率和振型。所以从轴承的振源不同，滚动轴承的振动可分为非轴承故障性振动和轴承故障性振动。使用同步平均处理拾得的振动信号来寻找轴承故障几乎是不可能的，因为轴承信息中的基频是非同步的。滚动轴承有损伤时，其振动波形往往是调幅波。相当于载波的是轴承各部件及传感器本身以其固有频率振动的高频成分，起调制作用的是与损伤有关的低频成分。 冲击振动从分析的角度来看可以分为两种类型。第一种是直接分析由于滚动体通过工作面上的缺陷、产生反复冲击而形成1kHz以下的低频振动，或称为轴承的通过振动，它是滚动轴承的重要特征信息之一。但是由于这一频带中的噪声干扰很大，所以不容易捕捉到早期诊断信息。第二类是分析由于冲击而激起的轴承零件的固有振动。实际应用中可以利用的固有振动有三种： 1)轴承内、外圈一阶径向固有振动，其频带范围一般在1—8kHz之间。 2)轴承零件其他固有振动，其频率范围多在20一60kHz之间。 3)加速度传感器的一阶固有频率，其频率中心通常选择在10一25kHz附近。 1、非轴承故障性振动 非轴承故障性振动主要有安装不当或制造误差引起的偏心，转子或转轴不平衡引起的振动，这类振动往往被用来作为对转子故障进行诊断的信息。在滑动轴承和高速旋转机械中更是如此。 2、滚动轴承结构引起的振动 对于水平轴旋转时，每个钢珠通过轴的正下方时，轴就会略为向上升起。这样就产生了回转轴端部的上下运动。这种运动也称为滚动元件的通过振动。 3、轴承故障性振动 轴承故障性振动主要由下列各种原因引起： 1）由于载荷过大引起内、外圈和滚动体变形过大导致的旋转轴中心随滚动体位置变化所引起的振动----传输振动。还有因安装不准确或滚动体大小不一致引起的振动。一般情况下，这样的振动其频率较低（≤1KHz）。 2）由于润滑脂的润滑性能不良引起的非线性振动。
轴承结构对振动与噪音的影响
轴承结构对振动与噪音的影响 1.滚道声 滚道声是由于轴承旋转时滚动体在滚道中滚动而激发出一种平稳且连续性的噪声，只有当其声压级或声调极大时才引起人们注意。其实滚道声所激发的声能是有限的，如在正常情况下，优质的6203轴承滚道声为25～27dB。这种噪声以承受径向载荷的单列深沟球轴承为最典型，它有以下特点：a.噪声、振动具有随机性；b.振动频率在1kHz以上；c.不论转速如何变化，噪声主频率几乎不变而声压级则随转速增加而提高；d.当径向游隙增大时，声压级急剧增加；e.轴承座刚性增大，总声压级越低，即使转速升高，其总声压级也增加不大；f.润滑剂粘度越高，声压级越低，但对于脂润滑，其粘度、皂纤维的形状大小均能影响噪声值。 滚道声产生源在于受到载荷后的套圈固有振动所致。由于套圈和滚动体的弹性接触构成非线性振动系统。当润滑或加工精度不高时就会激发与此弹性特征有关的固有振动，传递到空气中则变为噪声。众所周知，即使是采用了当代最高超的制造技术加工轴承零件，其工作表面总会存在程度不一的微小几何误差，从而使滚道与滚动体间产生微小波动激发振动系统固有振动。尽管它是不可避免的，然而可采取高精度加工零件工作表面，正确选用轴承及精确使用轴承使之降噪减振。 2.落体滚动声 该噪声一般情况下，大都出现在低转速下且承受径向载荷的大型轴承。当轴承在径向载荷下运转，轴承内载荷区与非载荷区，若轴承具有一定径向游隙时，非载荷区的滚动体与内滚道不接触，但因离心力的作用则可能与外圈接触，为此，在低转速下，当离心力小于滚动体自重时，滚动体会落下并与内滚道或保持架碰撞且激发轴承的固有振动和噪声，并且有以下特点：a.脂润滑时易产生，油润滑时不易产生。当用劣质润滑脂时更易产生。b.冬季常常发生。c.对于只作用径向载荷且径向游隙较大时也易产生。d.在某特定范围内也会产生且不同尺寸的轴承其速度范围也不同。e.可能是连续声亦可能是断续声。f.该强迫振动常激发外圈的二阶、三阶弯曲固有振动，
轴振动和轴承振动测量的区别
轴承故障是工业机械设备常见的故障之一，轴振动和轴承振动是有很大的区别，测量的方法也是不同。但状态监测至关重要，需要多轴振动和轴承振动做周期性检测，可预知性的了解机器的突发性故障，磨损度和寿命预测，使企业可以提前预知机器可能产生的各种情况，提前作好准备，以达到保证不间断安全生产。 轴振动，即轴相对于轴承座的相对振动，一般用在大机组的在线上。安装时是把传感器（多是位移传感器-电涡流传感器）固定在轴承座上，因此测的是轴相对于轴承座的相对位移，单位多是位移；轴振动是机组振动的源头，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等原因导致振动的发生，所以95%机组振动的状态能够从轴振动反映出;针对轴振动我们可以提供实时阶次跟踪、相位阶次跟踪、轨道分析、动平衡等功能，提取振动信号幅值、时域、频域、时频特征、相位、轴心轨迹，根据特征进行故障判断，下面图形为仪器检测截图。 轴承座振动，即在监测时把传感器配有磁铁吸附在轴承座上（没有安装），测的是轴承座的绝对振动。大多数巡检用的手持式数据采集仪都是如此，多用加速度传感器。常见的问题是支持松动。支承松动引起系统的结构刚度变小，很小的激振力会引起较大的振动。 该故障有如下的特征（1）、相位不稳定（2）振动随转速变化明显（3）基
频及分数谐波振幅大，伴随2f3f等高频振幅（4）松动方向振动大（5）轴承座的振动会明显增大。使用FFT频谱分析功能，测量轴承座与台板、台板与基础之间的接触不良，可以通过测量他们之间振动的差异来判断。观察检测点的频谱值。对于一般的轴承座来说，在同一轴向位置，如下图，测点上下标高差在100mm以内的两个连接部件，在连接紧固的情况下垂直方向的差别振动应小于2μm；滑动面之间正常的差别振动应小于5μm；当两个相邻部件差别振动明显大于这些数据时，即可判断链接刚度不足。差别振动越大，振动故障越严重。 杭州锐达数字技术有限公司是美国晶钻仪器公司中国总代理，负责产品销售、技术支持与产品维护，是机械状态监测、振动噪声测试、动态信号分析、动态数据采集、应力应变测试等领域的供应商，提供手持一体化动态信号分析系统、多通道动态数据采集系统、振动控制系统、多轴振动控制系统、三综合试验系统和远程状态监测系统等。更多详情请拨打联系电话或登录杭州锐达数字技术有限公司咨询。
滚动轴承故障振动分析
Detecting rolling element bearing faults with vibration analysis https://www.360docs.net/doc/b210717964.html, https://www.360docs.net/doc/b210717964.html, Detecting rolling element bearing faults is the highest priority for most vibration analysts. Detecting the fault at the earliest opportunity should be the priority, however in reality most analysts do not detect the fault in the first or even the second stage of failure. This article is going to help you to detect faults at stage one so that you can truly be in control of your maintenance program. In this article I will describe the four stages of bearing failure and how to understand and successfully utilize the airborne ultrasound, Shock Pulse, Spike Energy, PeakVue, enveloping/demodulation, time waveform analysis and spectral analysis methods. I will also explain why you should not rely on trending overall level readings. Reducing bearing faults No article of this nature can be complete without a discussion of the reasons why bearings fail in the first place. Your first priority should be to minimize the causes of bearing failure. If you can do that successfully, then you will not need to rely on the vibration analysis techniques as much. That is not to say that I want to put vibration analyst’s out of work, or that you should even consider downsizing your vibration monitoring program (because there will always be bearing failures and other mechanical faults) – the point is that the path to equipment reliability does not begin with vibration analysis. The fact is that if you properly purchase, transport, store, install, and lubricate your bearings, and you operate machines that are balanced, aligned and operating well away from natural frequencies, your bearings will last longer. You may not have control over many of these factors, but if you are involved in vibration analysis then there are two things you can definitely do: look for the presence of conditions that will cause bearings to have a reduced life, and perform root cause analysis when you detect bearing damage. I opened this article by pointing out that the detection of rolling element bearing faults is the highest priority for most vibration analysts. The sad truth is that for too many analysts it is the only priority. Unbalance, misalignment, soft foot, and resonance often have a much lower priority. Although these faults conditions appear first on most wall charts, they can be the trickiest to diagnose. Phase analysis is a powerful, yet
轴承几种噪声分析
轴承几种噪声分析 1.滚道声 滚道声是由于轴承旋转时滚动体在滚道中滚动而激发出一种平稳且连续性的噪声，只有当其声压级或声调极大时才引起人们注意。其实滚道声所激发的声能是有限的，如在正常情况下，优质的6203轴承滚道为25～27dB。这种噪声以承受径向载荷的单列深沟球轴承为最典型，它有以下特点： a.噪声、振动具有随机性； b.振动频率在1kHz以上； c.不论转速如何变化，噪声主频率几乎不变而声压级则随转速增加而提高； d.当径向游隙增大时，声压级急剧增加； e.轴承座刚性增大，总声压级越低，即使转速升高，其总声压级也增加不大； f.润滑剂粘度越高，声压级越低，但对于脂润滑，其粘度、皂纤维的形状大小均能影响噪声值。滚道声产生源在于受到载荷后的套圈固有振动所致。由于套圈和滚动体的弹性接触构成非线性振动系统。 当润滑或加工精度不高时就会激发与此弹性特征有关的固有振动，传递到空气中则变为噪声。 众所周知，即使是采用了当代最高超的制造技术加工轴承零件，其工作表面总会存在程度不一的微小几何误差，从而使滚道与滚动体间产生微小波动激发振动系统固有振动。尽管它是不可避免的，然而可采取高精度加工零件工作表面，正确选用轴承及精确使用轴承使之降噪减振。 2.落体滚动声 该噪声一般情况下，大都出现在低转速下且承受径向载荷的大型轴承。当轴承在径向载荷下运转，轴承内载荷区与非载荷区，若轴承具有一定径向游隙时，非载荷区的滚动体与内滚道不接触，但因离心力的作用则可能与外圈接触，为此，在低转速下，当离心力小于滚动体自重时，滚动体会落下并与内滚道或保持架碰撞且激发轴承的固有振动和噪声，并且有以下特点： a.脂润滑时易产生，油润滑时不易产生。当用劣质润滑脂时更易产生。 b.冬季常常发生。 c.对于只作用径向载荷且径向游隙较大时也易产生。 d.在某特定范围内也会产生且不同尺寸的轴承其速度范围也不同。 e.可能是连续声亦可能是断续声。 f.该强迫振动常激发外圈的二阶、三阶弯曲固有振动，从而发出该噪声。通过采用预载荷方法可有效降低该噪声，减少装机后轴承工作径向游隙，选用良好润滑剂亦能有所改善，有些国外企业采用轻型滚动体，如陶瓷滚子或空心滚子等技术措施来防止这种噪声的产生。 3.尖鸣声 它是金属间滑动摩擦产生相当剧烈的尖叫声，尽管此时轴承温升不高，对轴承寿命和润滑脂寿命也无多大影响，也不影响旋转，但不悦耳声令人不安，尤其是承受径向载荷的大型短圆柱滚子轴承常有此噪声，其特点为： a.轴承径向游隙大时易产生。 b.通常出现在脂润滑中，油润滑则较罕见。 c.随着轴承尺寸增大而减小，且常在某转速范围内出现。 d.冬季时常出现。 e.它的出现是无规则的，和不可预知的，并且与填脂量及性能、安装运转条件有关。这种噪声可 采用减少轴承径向游隙和采用浅度外圈滚道结构来防止。 4.保持架声 在轴承旋转过程中保持架的自由振动以及它与滚动体或套圈相撞击就会发出此噪声。它在各类轴承中都可能出现，但其声压级不太高而且是低频率的。其特点是： a.冲压保持架及塑料保持架均可产生。 b.不论是稀油还是脂润滑均会出现。
电机振动噪音的原因及解决措施
电机振动噪音的原因及 解决措施 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
电机振动噪音的原因及解决措施电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外，以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。而电动机产生的电机振动电机振动噪音，主要有： 1、机械电机振动电机振动噪音，为转子的不平衡重量，产生相当转数的电机振动。 2、电动机轴承的转动，正常的情形产生自然音，精密小型电动机或高速电动机情形以外，几乎不会有问题。但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振，轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向电机振动，润滑不良产生摩擦音等问题产生。 3、电刷滑动，具有电刷的DC电动机或整流子电动机，会产生电刷的电机振动噪音。 4、流体电机振动噪音，风扇或转子引起通风电机振动噪音对电动机很难避免，很多情形左右电动机整体的电机振动噪音，除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外，也有必要注意通风上的共鸣。
5、电磁的电机振动噪音，为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之电机振动噪音，又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的电机振动噪音。一、机械性电机振动的产生原因与对策 1、转子的不平衡电机振动 A、原因： ·制造时的残留不平衡。 ·长期间运转产生尘埃的多量附着。 ·运转时热应力引起轴弯曲。 ·转子配件的热位移引起不平衡载重。 ·转子配件的离心力引起变形或偏心。 ·外力（皮带、齿轮、直结不良等）引起轴弯曲。 ·轴承的装置不良（轴的精度或锁紧）引起轴弯曲或轴承的内部变形。
B、对策： ·抑制转子不平衡量。 ·维护到容许不平衡量以内。 ·轴与铁心过度紧配的改善。 ·对热膨胀的异方性，设计改善。 ·强度设计或装配的改善。 ·轴强度设计的修正，轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。·轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。 2、轴承之异常电机振动与电机振动噪音 A、原因： ·轴承内部的伤。
毕业设计开题报告-轴承振动信号检测
毕业设计 (论文)开题报告机电与信息工程学院测控技术与仪器专业课题名称：小型刮板输送机减速器轴承振动信号检测 毕业设计(论文)起止时间： 2012年 2 月20 日～ 6 月9 日(共 14周)学生姓名：学号： 指导教师： 报告日期： 2012.2.15
说明： 1.本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任务的学生在开学的第2周末之前独立撰写完成，并交指 导教师审阅。 2.每个毕业设计(论文)课题撰写本报告一份，作为指导教师、系主任审查学生能否承担该毕业设计 (论文)课题任务的依据，并接受学院的抽查。 3.开题报告采用B5纸型，双面打印。
1．本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 振动监测这一名词国外早在50多年前就已经提出，但由于当时测试技术和振动监测诊断故障特征知识的不足，所以这项技术在20世纪70年代前都未有明显发展。国内提出振动监测也有30多年的历史，由于国内设备机组振动的特殊性，因而在振动监测故障诊断方法、故障机理的研究方面，具有独特的见解。经过50多年的现场故障诊断的实践，在机组振动故障特征方面积累了丰富的知识和经验，对其中许多故障的生成和产生振动的机理，都作了长期、深入的研究。纠正了传统的误解。在诊断思维模式方面，提出了正向推理，彻底扭转了振动监测故障原因难以查明的局面。目前若采用正向推理，诊断机组振动故障准确率一般都可达80%以上。 振动监测故障诊断就目前来分，可分为在线诊断和离线诊断。前者是对运行状态下的机组振动故障原因作出出线条的诊断，以便运行人员作出纠正性操作，防止事故扩大。因此，在线诊断在诊断时间上要求相对比较紧迫，目前采用计算机实现，故又称为自动专家诊断系统。系统的核心是专家经验，但是如何将分撒的专家经验进行系统化和条理化，变成计算机的语言，是目前国内外许多专家正在研究的一个技术问题，因此不能将这种诊断系统误解为能完全替代振动专家。即使到来，也是诊断专家设计和制造诊断系统，为缺乏振动知识和经验的运行人员服务，而不是诊断系统替代振动专家。 振动监测离线诊断是为了消除振动故障而进行的诊断，这种诊断在时间要求上不那么紧迫，可以将振动信号、数据拿出现成，进行仔细的分析、讨论或模拟实验，因此称它为振动监测离线诊断。离线诊断在故障诊断深入程度上要比在线诊断具体的多，因此难度也较大。
关于滚动轴承振动与噪声的相关性分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b210717964.html, 关于滚动轴承振动与噪声的相关性分析 作者：于宝龙 来源：《科技创新与应用》2013年第25期 摘要：在工业生产中，各种机械设备的组成，都有轴承的运作，轴承的性能好坏对于机 械设备的运转具有重要的影响。在滚动轴承运行的过程中，会出现振动和噪声，对于轴承的性能和质量有所影响。文章通过对滚动轴承振动与噪声的相关性进行分析，为轴承的有效运行提供了基础条件。 关键词：滚动轴承；振动；噪声；相关性 在如今的轴承应用中，振动与噪声已经成为了衡量轴承性能的主要标准之一，但是长久以来对于振动和噪声的相关性研究一直在继续，却没有一个统一的结论。关于轴承振动与噪声的相关性在领域内一直都是备受瞩目并且争议不断的话题，说法莫衷一是。下面谈一下个人的浅见，仅供参考。 1 振动与噪声的本质关系 物体的振动是在一定的条件下进行的往复运动，在运动状态中，从极大值和极小值之间交替变化。声音是物体在振动的过程中，当达到一定的条件时，通过一定的介质被人所感知，成为声音。所以说有声音的物体都是在振动的，但是振动着的物体却不一定有声音，只有在一定的条件下才会产生声音。而噪声是声音的一种，是一种不在规律范围内的，对于人来讲，从主观上或者是心里上不愿意接受的，称之为噪声。所以说振动和噪声的逻辑关系可以理解为，有噪声就肯定是有振动，但是有振动不一定产生噪声，需要在特定的条件下才会有噪声。 2 轴承振动与噪声的特性 轴承振动与噪声，既有一般机械振动与噪声的共性，又有其特性。除了润滑、安装和使用过程中引起的振动与噪声之外，轴承本身具有以下振动与噪声特性。 2.1 轴承的振动特性 2.1.1 轴承振动的原因非常复杂，振动形式有径向振动、轴向振动以及许多耦合振动。 2.1.2 由于轴承结构所致，其本身具有无法避免的固有振动：滚动体通过承载区振动；套 圈受载弯曲变形振动。 2.1.3 在现有制造水平下，轴承振动主要与套圈滚道和滚动体的波纹度有关，而与圆度和 表面粗糙度非显著相关。
滚动轴承振动原理
讲义： 一.轴承振动的原理 二.影响静音轴承的原因 三.车间生产如何控制（注意哪些细节） 前言 随着高科技的发展，机械产品越来越向精密延伸。轴承行业也在逐步地革新换代，同时用户对轴承的使用也越来越向“静音”高要求。于是静音轴承成为了行业商场上的“紧俏品”，也成为了同行竞争的分档线。 一、轴承振动的原理 我们知道轴承的结构主要由4大件组成：内外圈、保持架、钢球，加上润滑剂就是5大件了。在轴承运转的过程中，这几大件相互之间形成的摩擦副有：外圈与保持架、内圈与保持架、滚动体与保持架、内、外圈与滚动体，结构是封闭式的摩擦副还存在密封圈（或防尘盖）与内外圈、油脂与机械物质等的摩擦。以上这些摩擦副最终形成了轴承运转时发出的声音，这种本能固有的声音行业上称做轴承的“基础噪音”。测振时这种声音一般表现的比较平稳、轻微、柔和，这与我们攻关的低噪音有所不同。轴承运转的过程中，由于轴承滚道工作面、滚动体、润滑不良等缺陷的影响，在加速度测振仪上，这些缺陷经过传感器而产生的振动脉冲更大地激起轴承本身固有频率振动，从而产生出人耳听起来不舒服的异常音。 下面我讲一下影响低噪音轴承的因素。
二、影响静音轴承的因素 1.产品结构的影响 从最近几年轴承结构的不断更新来看，以消除噪音为目的来改进产品结构的还不少，比如：内外滚道的优化设计、宽边保持架的采用、钢球的球形偏差改进等等。实际拆套中发现钢球往往有“猫眼”的，其实是保持架结构不合理导致。我计算过6308、6309、6311目前所用的保持架结构，6309、6311的在实际受力的情况下比理论受力结构变形量增大了（）mm，这样运转时钢球必然撞击保持架，则易产生磨痕，影响低噪音控制。 2.零件缺陷的影响 （1）. 钢球缺陷的影响 在轴承几大件中，钢球对成品轴承的振动影响最大。钢球的球形偏差及表面磕碰伤直接影响成品轴承的振动，因此严格控制钢球的球形偏差及表面磕碰伤，能够降低轴承的低频振动。目前钢球厂家在钢球的加工过程中提高研磨盘的加工质量，控制研磨盘的沟形偏差，并选用优质精研液，以降低钢球表面粗糙度。钢球的表面质量在测振仪上声音放大器一般表现为“嚓嚓沙沙”的锯齿音，在BVT型测振仪上比较明显，同时拆套后会发现钢球表面有划伤、麻点等缺陷，经打硬度此类钢球硬度一般都低于62.5HRC。实验表明如果钢球硬度在63.9HRC的没有锯齿音，钢球硬度在62.9HRC的锯齿音会减少40%，硬度在61.4HRC时一定有锯齿音。在测振时，钢球缺陷在S0910型上波形一般表现为幅值很大的尖峰脉冲，在BVT型声音一般为“嗡
SKF轴承振动噪声的来源
SKF轴承振动噪声的来源
SKF轴承 SKF的全称是“Svenska Kullager-Fabriken”中文音译名称为“斯凯孚”；SKF集团总部设立于瑞典哥特堡，是轴承科技与制造的领导者。 Sven Wingquist在1905年发明了双列自动对心滚珠轴承，随即于1907年创立Svenska Kullargerfabriken瑞典滚珠轴承制造公司，简称SKF，不断发展，服务世界。 SKF执世界滚动轴承业之牛耳，经营的触角已遍及全球，业务遍及世界130个国家，每年生产五亿多个轴承，销售网遍布全球。此外，SKF集团亦持续致力于轴承工业的研究与发展，平均每两天就有一项新的专利问世。 SKF集团也是第一家通过ISO14001环保认证的轴承公司，此项认证涵盖17个国家共60多个制造单位。SKF 在全球的轴承行业，保持领导地位的同时，多年来努力不懈的开发多个领域的技术，产品和服务，已发展成为真正以供应解决方案为主导的轴承企业，为用户创造更大的价值。 这些解决方案可以帮助用户提高整体的生产能力，除了通过特殊应用的创新SKF轴承产品以外，还有尖端的模拟系统、咨询服务、设备效率化服务，以及轴承行业最先进的供应管理技术等。 SKF依然标志着最优质的滚动轴承. 1989年元月31日投审会通过SKF集团旗下的台湾子公司─斯凯孚股份有限公司的投资案，同年2月18日取得营利事业登记证，随即在台北、台中和高雄设立分公司以及成立位在三重的中心仓库，负责货物配销。本公司销售系统整合于总部设计、规划之电脑系统中，以提供迅速、正确之服务。我们在台湾销售由SKF原厂所生产之轴承、油封及相关产品，提供客户全面满意的产品与服务为目标。 斯凯孚公司主要客户群来自钢铁业、造纸、水泥、塑胶及各类OEM之制造厂商。此外，SKF 台湾亦提供下列各项技术予客户：技术咨询与轴承选择、轴承维修、轴承配组/加工、技术训练。对于公司未来展望，将由原本轴承供应商，转变成结合直线滑轨、油封、润滑油品及