滚动轴承故障的振动信号分析诊断方法

    滚动轴承的监测诊断技术有很多种，如振动信号分析诊断、声发射诊断、油液分析诊断、光纤监测诊断等，它们各具特点，其中振动信号分析诊断技术应用Z为广泛。  
    滚动轴承的振动信号分析故障诊断方法可分为简易诊断法和精密诊断法两种。简易诊断的目的是初步判断被列为诊断对象的滚动轴承是否出现了故障；精密诊断的目的是要判断在简易诊断中被认为出现了故障的轴承的故障类别及原因。 
    滚动轴承故障的简易诊断法 
    在利用振动对滚动轴承进行简易诊断的过程中，通常是要测得的振值（峰值、有效值等）与预先给定的某种判定标准进行比较，根据实测的振值是否超出了标准给出的界限来判断轴承是否出现了故障，以决定是否需要进一步进行精密诊断。因此，判定标准就显得十分重要。 
    用于滚动轴承简易诊断的判断标准可大致分为三种： 
    （1）判定标准：是用于判断实测振值是否超限的量值。   
    （2）相对判定标准： 是对轴承的同一部位定期进行振动检测，并按时间先后进行比较，以轴承*的情况下的振值为标准，根据实测振值与该基准振值之比来进行诊断的标准。 
    （3）类比判定标准： 是与同一型号的轴承在相同的条件下,在同一部位进行振动检测，并将振值相互比较进行判断的标准。 
    判定标准是在规定的检测方法的基础上制定的标准，因此必须注意其适用频率范围，并且必须按规定的方法进行振动检测。适用于所有轴承的判定标准是不存在的，因此一般都是兼用判定标准、相对判定标准和类比判定标准，这样才能获得准确、可靠的诊断结果。 
    振动信号简易诊断法包括振幅值诊断法、波形因数诊断法、波峰因数诊断法、概率密度诊断法和峭度系数诊断法。 
    滚动轴承故障的精密诊断法 
    通过对滚动轴承实施简易诊断发现有故障后，应进一步对其进行精密诊断，即通过振动信号的频率分析，判断故障的类别和原因。 
    滚动轴承的振动频率成分十分丰富，既含有低频成分，又含有高频成分，而且每一种特定的故障都对应有特定的频率成分。精密诊断的任务，就是要通过适当的信号处理方法将特定的频率成分分离出来，从而指示特定故障的存在。 
    常用的精密诊断有下面几种。 
    （1）低频信号分析法 
    低频信号是指频率低于8KHz的振动。一般测量滚动轴承振动时都采用加速度传感器，但对低频信号都分析振动速度。因此，加速度信号要经过电荷放大器后由积分器转换速度信号，然后再经过上限截止频率为8KHz的低通滤波器去除高频信号，Z后对其进行频率成分分析，以找到信号的特征频率，进行诊断。 
    （2）中、高频信号解调分析法 
    中频信号的频率范围为8KHz >20KHz，高频信号的频率范围为20 KHz >80KHz。由于对中、高频信号可直接分析加速度，传感器信号经过电荷放大器后，直接通过高通滤波器去除低频信号，然后对其进行解调，Z后进行频率分析，以找出信号的特征频率。