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      振動分析儀診斷軸承缺陷!

      發(fā)布時間:2024-09-22
      一、軸承環(huán)道(raceway)
      頻譜上會出現(xiàn)bpfi(or bpfo)及倍頻的高峰(peak)。bpfi具有rps的調(diào)變(modulate)旁波,而bpfo僅有bpfo的倍頻產(chǎn)生。
      當(dāng)環(huán)道有瑕疵時,振動分析儀頻譜上bpfi(or bpfo)處會出現(xiàn)一尖而窄的高峰(peak)。當(dāng)瑕疵逐漸增大,此高峰會慢慢變成一寬頻區(qū)并會調(diào)變(modulate)rps。此情形發(fā)生時,振動分析儀頻譜會產(chǎn)生寬頻區(qū),有尖高峰產(chǎn)生在bpfi(or bpfo)及bpf±rps的地方,當(dāng)瑕疵更大時,bpf可能會消失,整個頻譜會形成一系列的尖峰,而各峰間之頻率差值為rps。上述公式bpf指的是滾球每轉(zhuǎn)一周經(jīng)過瑕疵面的次數(shù)。實(shí)驗(yàn)顯示當(dāng)瑕疵并不大,不致影響轉(zhuǎn)動時,其頻譜上出現(xiàn)的是單一尖峰,當(dāng)瑕疵大得足以影響旋轉(zhuǎn)體時,bpf就會調(diào)變rps,這種調(diào)變會使bpf產(chǎn)生邊耳(side lobe)而bpf與邊耳之頻差為rps,當(dāng)瑕疵再增大,bpf會消失,代之而起的是一系列的尖峰,其峰間的頻差等于rps。
      這種現(xiàn)象適用于徑向及軸向負(fù)荷。發(fā)生在內(nèi)環(huán)及外環(huán)之瑕疵,其現(xiàn)象是類似的,差別為:在相同程度的瑕疵時,外環(huán)所因而產(chǎn)生的振幅會遠(yuǎn)高于內(nèi)環(huán)所產(chǎn)生的。其原因之一為內(nèi)環(huán)產(chǎn)生的信號必須經(jīng)過較長的路程。
      二、軸承滾動元件(rolling elements)
      bsf與倍頻頻率處出現(xiàn)高峰振動,并存在rps的調(diào)變。
      滾動元件有瑕疵會在bsf或數(shù)倍bsf或ftf處產(chǎn)高峰。其頻譜可能有兩種型態(tài):一為在上述頻率處出現(xiàn)窄頻尖峰;一為上述頻率調(diào)變自然頻率,齒輪嚙合頻率(meshfreq)bpf或其他有關(guān)的頻率,當(dāng)?shù)诙N情形發(fā)生時,其頻譜將是寬頻區(qū)的。bsf的出現(xiàn),并不意味滾動元件有瑕疵,當(dāng)保持器在鉚合處破裂或保持器使?jié)L動元件無法圓滑滾動時會產(chǎn)生bsf。一般而言,滾動元件有瑕疵會伴隨環(huán)道的瑕疵出現(xiàn)。
      三、軸承過度松動
      頻譜上出現(xiàn)一倍rps及若干倍rps.并有低振幅、寬頻區(qū)等特性。
      過度松動是具有推拔套管(taper)之球形滾柱軸承所經(jīng)常碰到的問題。這問題的發(fā)生有很多原因,但不管原因如何,其頻譜上一定會出現(xiàn)一倍rps及若干倍rps.并有低振幅、寬頻區(qū)等特性。
      四、軸承保持器(cage)
      保持器一般是最后才發(fā)生毛病的,標(biāo)準(zhǔn)的損壞順序?yàn)椋涵h(huán)道滾動元件保持器。保持器損壞相當(dāng)嚴(yán)重時,會使?jié)L動元件結(jié)合成堆發(fā)出很大的噪音。
      如前所述,某些保持器有瑕疵時會出現(xiàn)bsf,抗磨軸承及平軸承(sleeve bearing)均會出現(xiàn)。除了製造上產(chǎn)生的問題外,保持器一般是最后才發(fā)生毛 病的,標(biāo)準(zhǔn)的損壞順序?yàn)椋涵h(huán)道滾動元件保持器。當(dāng)保持器損壞嚴(yán)重時,會使頻率游移不定,因此在固定圖上無法表現(xiàn)出來,但用即時分析儀則可分析出來。當(dāng)保持器損壞相當(dāng)嚴(yán)重時,會使?jié)L動元件結(jié)合成堆而發(fā)出很大的噪音。
      五、軸承潤滑不良
      造成的信號是:在頻譜900至1600hz間會產(chǎn)生多個高峰,其峰間相差80至130hz。
      潤滑不良造成的信號是:在頻譜900至1600hz間會產(chǎn)生多個高峰,其峰間相差80至130hz,潤滑良好的軸承也會有這種情形,但其振幅相當(dāng)?shù)?,大約是1 mm/sec或更低,潤滑不良時則振幅可達(dá)2.5或5mm/sec,迅速地加以潤滑會使振幅下降至合理程度,否則,由潤滑不良造成的損壞是非常迅速的。
      六、軸承多重瑕疵
      在頻譜上出現(xiàn)的頻率,其值需經(jīng)加減運(yùn)算才能知其原因。
      在頻譜上出現(xiàn)的頻率,其值需經(jīng)加減運(yùn)算才能知其原因的情形經(jīng)常會碰到,這時頻譜上并不出現(xiàn)bsf、bpf、ftf等基本頻率,而是這些頻率的代數(shù)運(yùn)算值。單一瑕疵很容易確定,但要分析複雜頻率并不簡單,一個的方法是:先將bsf、fte、bpf等基本頻率求出,再將頻譜上的頻率以試差法(try and error)加以一一試出。
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