轴承故障诊断技术

.轴承故障诊断技术：绪论，轴承故障诊断和状态监视是机械设备故障诊断技术的重要内容。 旋转机械故障中轴承的破损故障约占30%。 轴承的运转质量，除了轴承零件自身的加工质量以外，轴承的安装和组装质量的影响很大。 使用轴承时，90%以上是滚动轴承。滚动轴承的故障形式、1 .疲劳剥离2 .磨损3 .塑性变形4 .锈5 .断裂6 .粘结7 .基于保持器破损振动信号的故障监视和诊断技术(地址)基于油液的故障监视和诊断技术(地址)基于温度的故障监视和诊断技术(地址) 基于声学的故障监视和诊断技术基于油膜阻力的故障监视和诊断技术基于光纤的故障监视和诊断技术综合故障监视和诊断系统(趋势)， 基于振动信号的故障监视和诊断技术低频分析法和振幅参数指标分析法的稳定信号监视和诊断技术循环稳定信号监视和诊断技术的非稳定信号监视和诊断技术，监视和诊断疲劳剥离、变形、压痕、局部腐蚀等故障，低频分析法和振幅参数指标分析法，轴承故障的特征频度： 轴承振动信号的多种统计特征参数可以作为根据故障性质和严重性而变化的轴承故障监测和诊断的依据，峰值和均方根值是维度参数，峰值因子、绝对值因子、波形因子、脉冲因子、馀量因子是维度参数。 无量纲参数对轴承的负荷和转速并不敏感，无需考虑相对基准值和以前的数据的比较，对故障的初始阶段很敏感，但对严重故障的抗干扰性差，容易引起误判定。峰值、峰值因子、顶点度等参数对冲击故障敏感，但在故障进入严重发展阶段时，峰值因子、顶点度等参数处于饱和状态，失去诊断能力的峰值因子是时域的指标，对轴承故障发生的异常脉冲敏感，振动信号遵循正态分布因此，如果对原始信号进行必要的预处理，或者采用多参数诊断法，故障诊断的可靠性就会大幅度提高。稳态信号的监测和诊断技术、傅立叶频谱分析(频谱图)的缺点：初始故障不敏感的时间序列模型(参数模型-ARMA模型、AR模型、MA模型) 1 .时域平均方法2 .倒频谱分析3 .包络分析4 .数字滤波技术5 .自适应技术6 .主成分技术7 .细分频谱技术8 .双频谱技术9 .全息频谱技术、循环稳态信号的监测和诊断技术、统计特征参数随时间呈现周期和多周期的变化规则1 .时间平滑周期图2 .基于幅度调制和频率调制信号模型来推导循环域解调方法3 .基于频谱相关密度， 非稳态信号的监视和诊断技术时间频率信号分析1 .小波分析2 .振动信号的改进小波包分析3 .改进的时间频率分析4 .高阶频谱5 .维数频谱分析6 .分形维数法7 .奇异值分解技术8 .隐藏马尔经验模型分解技术9 .经验模型分解技术(EMD ) 基于油液故障监视和诊断技术，铁光谱监视和诊断技术是我国最普遍的油液诊断技术之一这种方法始于20世纪70年代初，主要通过定性观察和定量测定润滑或冷却液中磨损磨粒在铁光谱片中的分布情况来判断轴承的运行情况和磨损机制的研究。 (1)旋转式铁分计(2)直读式铁分计(3)分析式铁分计的应用：根据油润滑或油冷却轴承、温度故障监测和诊断技术，轴承的运转温度主要由轴承的负荷、转速、摩擦扭矩、润滑剂类型、粘度、轴承类型及轴承的运转状态等因素决定.基于声学的故障监测和诊断技术，声学监测和诊断技术是近年来发展起来的新技术，通过对轴承变形、剥落或裂纹等原因产生的弹性波的监测来实现轴承壳的诊断。 轴承经常受到冲击的交变载荷，材料发生错位运动和塑性变形，在该过程中随着声辐射信号的产生，该声辐射的频率通常较宽，金属材料的辐射频率可以达到几十到几百兆赫兹，因为该信号的强度差异通常只有几微伏特，所以充电缺点：专用设备比较昂贵，有限度。 原理：轴承在运行过程中，轨道与滚动体之间形成良好的油膜后，内外圈的电阻值会达到兆欧姆以上，但润滑油膜被破坏后，内外圈间的电阻值会下降到零欧姆。 适用：旋转轴露出的情况下，监视并诊断轴承的润滑状态和轴承的磨损、腐蚀类的损伤。 缺点：对表面剥落、压痕、裂纹、点蚀等异常情况的诊断效果差。 基于光纤故障监测和诊断技术，光纤诊断技术一般使用光纤束制作位移传感器发射和接收光纤束，判断轴承情况，该方法灵敏度高，信噪比大，轴承制造质量、表面磨损程度、载荷、润滑和间隙情况比较适用：传感器安装在外壳内时。 综合故障监测和诊断系统、综合故障诊断过程实际上也是诊断信息融合的过程，模糊数学理论、模式识别理论、专家系统技术、人工神经网络技术、灰色理论、可扩展数学、信息科学理论和概率理论在故障细分和识别的可行性也逐渐应用于诊断工程中。滚动轴承故障诊断技术的发展趋势，在不久的将来，用于滚动轴承故障监视和诊断的时间-频率分析法、小波分析法、时变参数模型法、阶段稳定AR模型法、自适应AR模型法等尖端技术将进一步完善，高级循环统计量技术、分形维数等技术将进一步突破专家系统和人工神经网络技术等综合故障智能监测和诊断系统具有很大的发展潜力和广阔的发展前景。 总结，故障诊断技术是一门集数学、力学、摩擦学、测量技术、计算机技术、信号处理技术、模式识别技术、人工智能技术、决策科学、信息科学等多种科学技术为一体的现代工程新学科，受到越来越多的重视和关