机械故障诊断技术滚动轴承故障诊断PPT教案

1、会计学1机械故障诊断技术滚动轴承故障诊断机械故障诊断技术滚动轴承故障诊断游隙噪声，振动增大。第1页/共56页第2页/共56页第3页/共56页第4页/共56页第5页/共56页第6页/共56页图71 滚动轴承振动的时域信号(a) 新轴承的振动波形 (b)表面劣化后的轴承振动波形第7页/共56页图72滚动轴承刚度的变化第8页/共56页第9页/共56页60/1Nf12)cos1 (21fDdf123)cos(1cos21fDddDf1214)cos1 (21fDdfff145)cos1 (2fDdnnff126)cos1 (2fDdnnff图73 向心推力球轴承结构简图第10页/共56页图74 滚动轴

2、承内缺陷所激发的振动波形第11页/共56页第12页/共56页第13页/共56页图75 滚动轴承的振动频谱第14页/共56页第15页/共56页第16页/共56页441)(1rmsNiiqXxxNC第17页/共56页第18页/共56页图76 共振解调法的信号变换过程第19页/共56页第20页/共56页图77 两种信号处理方法比较第21页/共56页第22页/共56页图78 故障轴承与完好轴承的频谱图对比第23页/共56页第24页/共56页第25页/共56页图79 倒频谱分析的有效性示意图第26页/共56页图710 高线轧机的传动机构示意图第27页/共56页图711 26架轧机振动频谱图第28页/共5

3、6页序号故障特征频率（Hz）误 差振 幅(m/S2)特 征 描 述测量值计算值绝 对相 对158.59458.594003.245锥箱I轴转频2117.188117.188001.508锥箱I轴转频二倍频3180.664175.7824.8822.8%2.458锥箱I轴转频的三倍频4239.258234.3764.8822.1%0.908锥箱I轴转频的四倍频第29页/共56页图712 26架通频振动有效值趋势图第30页/共56页129图713 26架特征频率趋势图第31页/共56页第32页/共56页图714 破裂的1轴轴承（注：注：这个诊断报告中将锥箱I轴的转频及大量谐波解释成典型的部件松动特

4、征，实际是因为轴承破损，造成I轴定心失效所致）第33页/共56页图715 12月28日谱图锥箱I轴转频58Hz幅值为0.447 m/s2第34页/共56页图717 1月2日谱图锥箱I轴转频58Hz幅值为2.502 m/s2图718 1月4日谱图锥箱I轴转频58Hz幅值为3.664 m/s2第35页/共56页序号故 障 信 号频率 (Hz)计 算 特 征频率 (Hz)振幅绝对误差（Hz）相对误差%可 信度 %故障部位及性质分析158.59459.132.50259.13-58.593=0.5370.537/59.13=0.91%100锥箱I轴转频2117.188118.262.504118.26

5、-117.188=1.0721.072/118.26=0.91%100锥箱I轴转频的2倍频第36页/共56页图719图720 图721第37页/共56页2005年12月15日，唐山钢铁公司高速线材轧机的增速箱振动异常升高的故障诊断。根据系统的时域指标监测，在12月14日发现精轧机增速箱南侧时域指标连续黄警，到12月15日时域指标报警值大于150变为红色，引起我们关注，因此我们进一步对该设备的频谱分析。图722 高线精轧机齿轮箱传动链图第38页/共56页图723 增速箱12月15日时域振动波形图724 增速箱12月15日频谱图在图723增速箱时域振动波形图中可以明显看到高频冲击现象，并且相对0位

6、线偏向上方。时域信号有明显下延结构是冲击类振动的表现，频域含有410HZ成份，并伴随有高阶倍频成份。第39页/共56页1、经过初步分析该振动成份并非轴与齿轮的故障特征频率（轴频小于30HZ，齿轮啮合频率大于2000HZ）；2、由于轴承参数不全无法计算精确的故障特征频率，根据估计值计算有轴承故障可能。在随后的紧急检修中，开箱发现输出高速轴联轴节端滚动轴承内圈断裂。图725 轴承内圈断裂第40页/共56页图726 吐丝机传动简图第41页/共56页图727 峰值指标趋势图第42页/共56页图728 峰值系数趋势图第43页/共56页图729 峭度指标趋势图第44页/共56页图730 II轴轴频幅值趋势

7、图第45页/共56页图731 吐丝机06年3月9日19：00时域和频域波形图第46页/共56页序号故障信号频率 (Hz)计算特征频率 (Hz)振幅绝对误差（Hz）相对误差%可信度%故障部位及性质分析129.29730.6650.1511.3684.4690II轴轴频258.59461.330.9482.7364.46902II轴轴频392.77391.9950.630.7780.851003II轴轴频4151.367153.3251.1791.9581.281005II轴轴频5205.078214.6551.9169.5774.46907II轴轴频第47页/共56页图732 吐丝机06年4月2

8、5日4：00时域和频域波形图第48页/共56页序号故障信号频率 (Hz)计算特征频率 (Hz)振幅绝对误差（Hz）相对误差%可信度%故障部位及性质分析129.29730.1210.3860.8242.73100II轴轴频258.59460.2421.0261.6482.731002II轴轴频387.89190.3630.6392.4722.731003II轴轴频4151.367150.6050.9480.7625.06905II轴轴频5205.078210.8472.2265.7692.731007II轴轴频第49页/共56页图733 吐丝机06年5月6日10：00时域和频域波形图第50页/共56页序号故障信号频率 (Hz)计算特征频率 (Hz)振幅绝对误差（Hz）相对误差%可信度%故障部位及性质分析129.29730.4369.6591.1393.74100II轴轴频258.59460.8723.5212.2783.741002II轴轴频387.89191.3082.7733.4173.741003II轴轴频第51页/共56页图734 吐丝机06年6月27日06：51时域和频域波形图第52页/共56页序号故障信号频率 (Hz)计算特征频率 (Hz)振幅绝对误差（Hz）相对误差%可信度%故障部位及性质分析129.2973