滚动轴承实验

滚动轴承疲劳试验方案引言：滚动轴承是机械装置中常见的传动元件之一，其工作条件较为苛刻，需要经受高速旋转和重负荷的考验。

为了确保滚动轴承的可靠性和寿命，疲劳试验是不可或缺的一环。

本文将详细介绍滚动轴承疲劳试验方案，包括试验目的、试验方法、试验步骤以及试验结果的评估。

一、试验目的滚动轴承疲劳试验的主要目的是模拟实际工作条件下的轴承使用过程，评估其在长时间高速旋转和重负荷下的疲劳寿命。

通过试验，可以验证轴承的设计和制造质量，为产品的改进和优化提供依据。

二、试验方法1. 试验设备准备：a. 试验机：选择适当的试验机，能够提供满足试验要求的转速范围和负荷条件。

b. 轴承样品：选择符合试验要求的轴承样品，确保样品的代表性和一致性。

c. 测量设备：包括转速计、负荷计、温度计等，用于对试验过程中的参数进行监测和记录。

2. 试验参数确定：a. 转速范围：根据实际工作条件确定试验中的转速范围，考虑到轴承在高速旋转下的疲劳寿命变化规律。

b. 负荷条件：根据轴承的额定负荷和实际工作负荷确定试验中的负荷条件，考虑到轴承在重负荷下的疲劳寿命变化规律。

3. 试验步骤：a. 安装轴承样品：将选取的轴承样品正确安装在试验机上，确保轴承位置和轴向负荷的准确度。

b. 设置试验参数：根据试验要求，设定转速和负荷条件，确保试验过程中参数的稳定性。

c. 运行试验：启动试验机，使轴承样品在设定的转速和负荷条件下运行，连续工作一定时间。

d. 监测记录：在试验过程中，及时监测和记录轴承样品的转速、负荷和温度等参数。

e. 试验终止：根据试验要求，确定试验的终止条件，如达到设定的寿命或出现严重故障等。

f. 试验结果评估：根据试验数据和评估标准，对试验结果进行分析和评估，得出轴承的疲劳寿命。

三、试验结果评估根据试验的目的和要求，对试验结果进行评估是十分重要的。

评估的主要内容包括：1. 疲劳寿命：根据试验数据和评估标准，确定轴承的疲劳寿命，评估其是否符合设计要求和使用要求。

轴承实验报告轴承实验报告引言在机械工程领域中，轴承是一种重要的机械元件，用于支撑旋转机械的轴。

它们承载着重要的机械负荷，同时也承受着摩擦和磨损。

为了确保轴承的可靠性和寿命，轴承的性能评估和实验测试是必不可少的。

本实验旨在通过测试不同类型的轴承，评估它们的性能和可靠性。

实验设计本次实验使用了两种常见的轴承类型：滚动轴承和滑动轴承。

滚动轴承是通过滚动元件（如钢球或滚子）来减小摩擦的，而滑动轴承则是通过润滑剂来减小摩擦。

实验过程中，我们将分别测试这两种轴承的摩擦系数、寿命和可靠性。

实验步骤1. 准备工作：清洁实验台面，确保实验环境清洁无尘。

2. 安装滚动轴承：将滚动轴承安装在实验设备上，并确保其能够自由旋转。

3. 测量摩擦系数：通过施加一定的力矩，使滚动轴承旋转，并使用力传感器测量所需的力。

根据所施加的力矩和测得的力，计算出滚动轴承的摩擦系数。

4. 测试寿命：通过连续施加一定的力矩和转速，观察滚动轴承的运行时间，直到其失效。

记录下滚动轴承的寿命。

5. 安装滑动轴承：将滑动轴承安装在实验设备上，并确保其能够自由旋转。

6. 测量摩擦系数：通过施加一定的力矩，使滑动轴承旋转，并使用力传感器测量所需的力。

根据所施加的力矩和测得的力，计算出滑动轴承的摩擦系数。

7. 测试寿命：通过连续施加一定的力矩和转速，观察滑动轴承的运行时间，直到其失效。

记录下滑动轴承的寿命。

实验结果与讨论通过实验，我们得到了滚动轴承和滑动轴承的摩擦系数和寿命数据。

根据数据分析，我们可以得出以下结论：1. 滚动轴承的摩擦系数较低，这是由于滚动元件的存在，可以减小接触面积和摩擦力。

2. 滚动轴承的寿命较长，这是由于滚动元件的分布，可以均匀分担负荷，减小磨损。

3. 滑动轴承的摩擦系数较高，这是由于润滑剂的存在，无法完全消除接触面积和摩擦力。

4. 滑动轴承的寿命较短，这是由于摩擦和磨损的积累，导致轴承失效。

结论通过本次实验，我们对滚动轴承和滑动轴承的性能和可靠性有了更深入的了解。

微型滚动轴承装配及质检实验报告微型滚动轴承是具有精度高、性能稳定、尺寸小、体积小，重量轻、重量不足或无轴承的微型零件，广泛用于传动机械中。

轴承根据结构可分为平面轴承、圆柱形轴承和滚子滚动轴承三种。

微型滚动轴承一般有四个轴，可以旋转180°角度进行旋转，这种结构的精度很高，并且可以方便地更换为圆柱形或球形。

在装配微型滚动轴承时如何保证其达到要求呢？我们通过对微型滚油润滑套及滚子的组装质量进行检测，确保其装配质量达标。

我们按照要求分别安装了小型球面滚子滚道式微型滚动轴承5套、圆锥形式微型滚油润滑套滚道式微型滚动轴承4套共计9只小球作为检验重点，同时装配人员根据检测结果对设备进行了保养、维修及检查。

实验方法：将10个小球放入1号圆孔内（距圆孔表面5 mm),然后将其放入3个直径为100~200 mm的圆柱形滚油润滑套内，分别用压板将之压紧或挤压即可。

1、选择合适的轴承和轴承座，在保证良好润滑的情况下，尽量减小摩擦阻力。

微型滚动轴承的磨损是不可避免的，在使用过程中其磨损会不断地积累，造成轴系精度降低、输出轴精度不高、运行阻力增大，影响使用寿命。

因此要选择合适的轴承座来支撑微型滚动轴承。

轴颈材质选用低合金精密工具钢(HRB400)制作而成，在保证高强度、耐磨性和承载能力的情况下，减小轴颈尺寸大小与内径的偏差，以提高机械产品的使用寿命。

此外还要考虑轴承座本身性能是否达标、配合是否可靠等，以免造成因配合不合适而发生轴系精度降低和运行阻力增大的现象。

对微型滚动轴承而言为了降低摩擦阻力可以选用有密封作用或防尘作用的轴承座来结构；还要根据轴系及载荷选择合适类型的零件（如滚针轴承、圆锥形轴承以及球面滚子轴承等）。

根据微型滚动轴承型号和负荷大小选择合适大小规格、质量较轻的轴来保证其承载能力及使用寿命；避免负荷增大而发生轴系及滚针轴承失效。

例如对于微型滚动轴承而言，应避免由于负荷增大而使其滚针轴承与滑动摩擦表面受损或是因轴系过热造成润滑不均匀引起故障。

滚动轴承综合性能测试分析 实验报告一、 实验目的（10分）1. 让学生了解在总轴向和径向载荷作用下，滚动轴承径向载荷分布及变化情况，特别是轴向载荷对滚动轴承径向载荷分布的影响；2. 让学生了解滚动轴承元件上的载荷随时间的变化情况，掌握滚动轴承元件上载荷波动特性。

二、 实验台型号名称及主要组成（10分） 1. 圆锥滚子轴承：1对； 2. 可移动的滚动轴承座：1对；3. 滚动轴承轴向加载装置、径向加载装置：各一套；4. 滚动轴承径向载荷传感器：精度等级：0.05；量程：5000N ，16个；5. 总径向载荷传感器：量程：10000N ，1个；6. 轴向载荷传感器：量程：10000N ，3个；7. 微型电机：YYJ90-180W N=180W;8. 计算机：1台9. 操作面板。

三、 实验数据及曲线打印（40分） 1.静态只加径向载荷2.静态既有径向载荷又有轴向载荷3.动态只加径向载荷四、思考题（40分）1、圆锥滚子轴承受径向载荷后，本实验台为什么就可测出它受有轴向力？（10分提示:从书本内容和实验台相关内容两方面来回答）答：书本内容：圆锥滚子轴承受径向载荷后，由于存在接触角，轴承本身会产生一个轴向力实验台：由于实验台已知接触角，并且有轴向和径向载荷的力传感器，即可以通过受的径向载荷，来计算测出它所受的轴向力。

2、本实验台一对正装的圆锥滚子轴承支撑的轴系受外部轴向载荷后，左右圆锥滚子轴承承受的轴向载荷将怎样变化？（20分提示：先通过派生轴向力及外加轴向载荷的计算与分析，判定被“放松”或被“压紧”的轴承；然后确定被“放松”轴承的轴向力仅为其本身派生的轴向力，被“压紧”轴承的轴向力则为除去本身派生的轴向力后其余轴向力的代数和。

）答：（1）画出本实验台轴向力示意图（F S1表示左轴承内部轴向力，F S2表示右轴承内部轴向力，Fa 表示轴向外载荷方向向左）。

（2）F S2+Fa<F S1 ,则左 被放松（被放松，被压紧），右 被压紧（被放松，被压紧）， 则Fa 1= F S1 （用计算式表达） ，则Fa 2= F S1-Fa （用计算式表达） 。

滚动轴承实验报告实验名称日期班级姓名学号一、实验目的1、测定和绘制滑动轴承径向油膜压力曲线，求轴承的承载能力。

2、观察载荷和转速改变时油膜压力的变化情况。

3、观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。

4、了解径向滑动轴承的摩擦系数f 的测量方法和摩擦特性曲线的绘制原理及方法。

二、实验原理1．左、右滚动轴承座可轴向移动，各装有轴向载荷传感器，可通过电脑或数显测试并计算单个滚动轴承轴向载荷与总轴向载荷的关系；2．右滚动轴承上装有8 个径向载荷传感器，可通过计算机或操作面板显示测绘滚动轴承在轴向、径向载荷作用下轴承径向载荷分布变化情况；3．通过电脑直接测量滚子对外圈的压力及变化情况，绘制滚动体受载荷变化曲线。

三、实验设备1. ZQ-GZ滚动轴承实验台2.滚动轴承：圆锥滚子轴承30310 深沟球轴承 63103.可移动的滚动轴承座：1对；4.滚动轴承、径向加载装置：1套；（作用点位置可在0~180mm内任意调节）；5.滚动轴承径向载荷传感器：精度等级：0.05量程：10000N，1个/台；6.轴向载荷传感器：量程：5000N，2个/台；四、实验内容及注意事项1.滚动轴承径向载荷分布及变化实验；测试在总轴向和径向载荷作用下，滚动轴承径向载荷分布及变化情况，并作出载荷分布曲线。

2.注意事项a)选定一对实验轴承,本实验装置提供向心球轴承和圆锥滚子轴承，每一种轴承有大小型号各一种出厂已装配好可任选一台.b)实验前首先调整好左右轴向受力支撑（称重传感器支座）位置，使端盖外伸与传感器刚好接触.c)静态实验需调节加载支座,使加载力的方向保持在一定角度，并保持空载。

d)将测力及传感器的检测点一一接至检测系统对应的接口e)打开电源,使检测系统处于工作状态.f)将检测系统与PC 机串行口相连,并打开分析界面.g)以上准备工作完成后，打开操作面板上的电源开关然后调零：i.通过系统软件测试界面上的“置零”，使得设备传感器调零注意：测试前请一定置零h)当17 个通道全部置零后，用手转动手轮加载到100Kg 以上，观察并记录各测量点数据.（记录滚动体经过弹片中点时的力值）。

滚动轴承试验计算公式引言。

滚动轴承是一种常见的机械元件，用于支撑旋转轴承的负载和减少摩擦。

在工程实践中，对滚动轴承进行试验是非常重要的，可以帮助工程师了解其性能和寿命。

在进行滚动轴承试验时，计算公式是非常关键的工具，可以帮助工程师准确地预测轴承的性能和寿命。

本文将介绍滚动轴承试验计算公式的相关内容，希望能够对读者有所帮助。

滚动轴承的基本原理。

滚动轴承是一种通过滚动元件（如滚珠、滚柱、滚子等）来减少摩擦和支撑负载的机械元件。

它通常由内圈、外圈、滚动元件和保持架等部分组成。

在使用过程中，滚动轴承可以有效地减少摩擦，提高旋转部件的运转效率，并且具有较高的承载能力和寿命。

滚动轴承试验的重要性。

滚动轴承试验是评估轴承性能和寿命的重要手段。

通过试验可以了解轴承在不同工况下的性能表现，包括承载能力、摩擦系数、寿命等。

这些数据对于工程设计和轴承选型非常重要，可以帮助工程师选择合适的轴承并预测其使用寿命。

滚动轴承试验计算公式。

在进行滚动轴承试验时，有一些常用的计算公式可以帮助工程师预测轴承的性能和寿命。

下面将介绍一些常用的滚动轴承试验计算公式。

1. 动载荷计算公式。

滚动轴承在使用过程中承受着动态载荷和静态载荷。

动态载荷是指轴承在旋转时所受的载荷，通常由动载荷系数和等效动载荷计算得出。

其计算公式如下：P = XFr + YFa。

其中，P为等效动载荷，X和Y为动载荷系数，Fr为径向载荷，Fa为轴向载荷。

2. 等效动载荷系数计算公式。

等效动载荷系数X和Y是与轴承类型和工况相关的参数，可以根据轴承的基本动载荷额定值和实际载荷计算得出。

其计算公式如下：X = （0.56 + 0.28P）/（0.56 + P）。

Y = （0.34 + 0.22P）/（0.34 + P）。

其中，P为载荷系数，可以根据实际载荷计算得出。

3. 寿命计算公式。

滚动轴承的寿命是指在特定工况下，轴承达到一定疲劳寿命的时间。

寿命计算公式可以帮助工程师预测轴承的使用寿命，其常用的计算公式为：L10 = （C/P）3。

滚动轴装配实验报告【实验报告】实验名称：滚动轴装配实验一、实验目的：1. 了解滚动轴的结构和组成部件；2. 掌握滚动轴的装配过程；3. 学习使用装配工具和仪器；4. 提高动手能力和团队合作意识。

二、实验原理：滚动轴是一种常见的机械传动元件，由轴体、滚动轴承、密封装置等组成。

其装配过程需要按照一定的顺序进行，以确保装配的质量和精度。

三、实验器材和工具：1. 滚动轴体；2. 滚动轴承；3. 密封装置；4. 螺纹锁紧器；5. 扳手、千分尺、千斤顶等。

四、实验步骤：1. 将滚动轴体放置在平整的工作台上，确保其垂直和水平度满足要求；2. 用扳手拧松滚动轴承盖板上的螺钉，并将其取下；3. 用千分尺测量滚动轴承的内径和外径，确保其与要求相符；4. 将滚动轴承轻轻放入滚动轴体的孔中，并用手指轻轻按压，使其与滚动轴体充分接触；5. 用千分尺再次测量滚动轴承的内径，确认其装配位置正确；6. 将滚动轴承盖板重新安装到滚动轴体上，并用扳手拧紧螺钉；7. 使用螺纹锁紧器将滚动轴承盖板上的螺钉进行锁紧，确保其不会自行松动；8. 安装密封装置，确保滚动轴的密封性能；9. 使用千分尺再次检验装配后的滚动轴的精度和尺寸，确认无误后，进行下一步操作。

五、实验结果与分析：经过实验操作和测量，我们成功完成了对滚动轴进行装配的任务。

装配后的滚动轴具有较高的精度和尺寸要求，能够正常传递力和旋转。

实验结果表明，在滚动轴的装配过程中，正确使用工具和仪器很重要，能够显著提高装配质量和效率。

六、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了滚动轴的结构、组成部件和装配过程。

实验中，我们学习并掌握了使用各种工具和仪器的方法，提高了动手能力和团队合作意识。

同时，我们也注意到在装配过程中要细心、准确地操作，以确保装配结果的质量和精度。

在今后的学习和工作中，我们将继续加强对机械传动元件的学习和理解，不断提高自身的实践能力和综合素质。

通过实验的继续进行和实际应用的探索，使我们能够更好地应对各种机械装配和调试任务，为实际工作做好充分的准备。

滚动轴承钢球压碎试验标准一、引言滚动轴承是一种常见的机械元件，广泛应用于各行各业。

钢球是滚动轴承中至关重要的组成部分，它承受着巨大的压力和冲击力。

为了确保滚动轴承的质量和可靠性，需要进行滚动轴承钢球压碎试验。

本文将全面、详细、完整地探讨滚动轴承钢球压碎试验的标准。

二、试验目的滚动轴承钢球压碎试验的主要目的是评估钢球的强度和抗压能力，以确定其是否满足设计和使用要求。

三、试验设备•压力机：用于施加压力到钢球上。

•测力仪：用于测量施加在钢球上的压力。

•试验样品：包括不同规格和材料的钢球样品。

四、试验过程1.准备试验样品：从批次中随机选择一定数量的钢球作为试验样品。

确保样品的代表性和可靠性。

2.安装试验样品：将试验样品放置在试验台上，并调整压力机的位置，使其与样品正确对齐。

3.施加压力：逐渐增加压力，直至钢球发生破裂或变形。

在试验过程中记录并测量压力大小。

4.结果记录：记录试验中的数据和观察结果，并计算钢球的抗压能力。

五、试验结果的评价根据试验结果，评价钢球的抗压能力。

如果钢球在承受一定压力后未发生破裂或变形，则认为该批次的钢球合格；否则，认为不合格。

六、试验标准根据国际标准化组织（ISO）的要求，滚动轴承钢球压碎试验的标准如下：6.1 试验样品的选择•从批次中随机选择一定数量（通常为30个）的钢球作为试验样品。

•样品数量应代表整个批次的特性。

6.2 试验设备的要求•压力机的分辨率应至少为0.1N。

•测力仪的分辨率应至少为0.01N。

6.3 试验条件•试验室温度应控制在20°C±5°C。

•试验样品应保持干燥并避免与腐蚀性物质接触。

6.4 试验方法1.将试验样品放置在压力机上，并调整压力机的位置使其与样品正确对齐。

2.逐渐增加压力，直至钢球发生破裂或变形。

3.记录施加在钢球上的压力，并计算钢球的抗压能力。

6.5 结果的评价•如果试验样品中超过20%的钢球未发生破裂或变形，则该批次的钢球合格。

滚动轴承性能分析研究滚动轴承是机械制造中常用的轴承类型之一，属于滚动轴承的范畴。

相比于其他轴承结构，滚动轴承具有更高的承载能力和更长的使用寿命。

因此，滚动轴承被广泛应用于各个行业，如汽车制造、机械加工等领域。

然而，滚动轴承在实际使用中也会面临各种各样的问题，例如寿命短、发热等。

因此，对滚动轴承性能的分析研究有着重要的实际意义。

一、滚动轴承概述在介绍滚动轴承性能分析之前，先简要介绍滚动轴承的结构和原理。

滚动轴承通常由内外圈、滚动体和保持架组成。

内外圈两侧之间的空隙被填充了滚珠或者滚柱，这些滚动体可以在内外圈之间滚动，从而实现对轴的支撑。

保持架起到固定滚动体的作用。

滚动轴承的工作原理类似于滚动，滚动体可以在内外圈之间滚动，并且因此减少了摩擦力。

在使用过程中，轴向力和径向力会施加在滚动轴承上并产生相应的接触应力，导致轴承内部的应力分布发生变化。

为了确保滚动轴承的正常工作，需要对其性能进行深入分析。

二、滚动轴承性能分析的方法滚动轴承性能分析的方法主要包括实验和仿真两种。

1. 实验方法实验方法是目前应用最为广泛的一种滚动轴承性能分析方法。

实验方法可以通过制作滚动轴承试验台并对滚动轴承进行一系列实验来获得相关性能参数。

例如，可以通过实验来测量轴承的承载能力、疲劳寿命、接触应力等参数，从而获得轴承性能的实际表现。

2. 仿真方法除了实验方法，仿真方法也被广泛应用于滚动轴承性能分析中。

仿真方法利用数学模型对轴承的工作原理进行模拟，并通过模拟结果来推断轴承的性能参数。

常用的仿真方法包括有限元分析和多体系统动力学仿真。

这些方法可以模拟轴承在不同负载和旋转速度下的应力分布和变形情况，从而确定轴承的设计参数和性能指标。

三、滚动轴承性能分析的应用滚动轴承性能分析的应用非常广泛。

以下介绍几个典型案例。

1. 减少摩擦和磨损滚动轴承在使用过程中，会产生磨损和摩擦，从而影响其寿命和性能。

为了减少摩擦和磨损，需要对滚动轴承的摩擦力进行评估，并通过改进材料和润滑方式来降低摩擦力。

广州大学学生实验报告开课学院及实验室： 526室2015年12月26日学院机械与电气工程学院年级、专业、班机械121 姓名吴海明学号1207200014实验课程名称机械故障诊断技术成绩实验项目名称滚动轴承频谱分析及故障诊断指导老师郑文一、实验目的1、进一步熟悉常用信号分析仪器的使用；2、了解常规滚动轴承的结构、特征频率及安装；3、掌握滚动轴承的振动测量及分析方法。

通过运用振动分析手段，完成滚动轴承振动信号的测量及分析，从而提高学生进行数据采集、滚动轴承振动分析及状态评估、故障判断等方面的能力。

二、实验设备1、列出所用振动分析仪器、软件、传感器、温度测试仪器的名称、型号、用途等；●正常滚动轴承型号为：NTN6201●加速度传感器●Data line数据采集器；●ODYSSEY系统；2、振动试验台。

轴承故障模块：故障模块中使用的是6024轴承，并利用特殊方法对轴承进行了故障处理。

轴承模块也设计成方便安装的方式（如图所示），可以快速方便的安装在齿轮箱的输入轴上。

在轴承故障模块的顶部有一个英制螺孔（1/4”-28），用来安装传感器。

轴承模块安装图如下：1、齿轮箱体2、输入轴3、故障轴承4、轴承盖5、M8紧固螺钉6、压紧垫片7、轴承基座8、加载螺钉9、橡胶垫片图轴承故障模块安装示意图三、实验要求1.熟悉实验流程及安全操作要求，实验前正确校准系统。

2.实验过程要清楚各轴承所对应参数的故障频率测量。

3.实验后各轴承按次放回原来位置。

4、绘出振动试验台的结构简图，列出主要结构参数，如电机参数、轴承型号、传动比等。

5、画出测试系统的连接框图。

6、绘出振动试验台测点布置图，说明测量的位置、方向及传感器安装方法等。

7、计算各特征频率，如转速，不平衡、对中不良及轴承损坏等的特征频率。

四、实验操作过程1、仪器连接；2、测试参数选择，如频率范围（要求能测量滚动轴承的各主要频率成分）3、调整齿轮箱大齿轮的位置，使其处于非啮合状态。

ＩＳＳＮ１００６－７１６７ＣＮ３１－１７０７／ＴＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＩＮＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ第３９卷第１２期　Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１２２０２０年１２月Ｄｅｃ．２０２０　滚动轴承教学实验设备实验与应用李　峥１，　李　政１，２，　王　旭１，２，　明安波１，２，　卢文秀１，　褚福磊１（１．清华大学机械工程系，北京１０００８４；２．火箭军工程大学导弹工程学院，西安７１００２５）摘　要：改进了轴承教学实验设备，制作了一批含有不同位置和大小缺陷的故障轴承，开展含轴承故障的转子系统振动响应教学实验，获取不同工作条件下含轴承故障的转子系统振动信号数据。

分析不同位置、不同大小的轴承故障对转子系统振动的影响，找出其影响规律，为研究生前期的理论仿真提供实验验证，也为下一步模型仿真提供思路和参照。

实验结果表明：该设备能较好地验证轴承故障特征，完成各种模拟故障，也验证了设备的可靠性。

关键词：轴承；故障诊断；教学设备中图分类号：ＴＨ１６５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６－７１６７（２０２０）１２－００２６－０７ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＴｅａｃｈｉｎｇＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒＲｏｌｌｉｎｇＢｅａｒｉｎｇＬＩＺｈｅｎｇ１，　ＬＩＺｈｅｎｇ１，２，　ＷＡＮＧＸｕ１，２，　ＭＩＮＧＡｎｂｏ１，２，　ＬＵＷｅｎｘｉｕ１，　ＣＨＵＦｕｌｅｉ１（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｉｓｓｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＲｏｃｋｅｔＦｏｒｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ７１００２５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｖｉｃｅｆｏｒｂｅａｒｉｎｇｔｅａｃｈｉｎｇｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄａｎｕｍｂｅｒｏｆｆａｕｌｔｂｅａｒｉｎｇｓｗｉｔｈｄｅｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｓｉｚｅｓａｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｂｅａｒｉｎｇｆａｕｌｔｓｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ，ａｎｄｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｄａｔａｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｂｅａｒｉｎｇｆａｕｌｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｂｅａｒｉｎｇｆａｕｌｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓｏｎｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｉｓａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｌａｗｉｓｆｏｕｎｄ．Ｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｒｅ ｇｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓ，ａｎｄａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅｉｄｅａｓａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｎｅｘｔｍｏｄｅｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗｏｒｋ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｆａｕｌｔｓｉｇｎａｌｓ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｅｖｉｃｅｃａｎｖｅｒｉｆｙｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｆａｕｌｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｌｌ，ｃａｎｃｏｍｐｌｅｔｅｖａｒｉｏｕｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆａｕｌｔｓ，ａｎｄｖｅｒｉｆｙｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｅａｒｉｎｇ；ｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓ；ｔｅａｃｈｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ收稿日期：２０２０ ０４ ２７基金项目：国家自然科学基金项目（５１９７５３０１）；清华大学研究生教学改革项目（５３８１２１０１５１９）；清华大学实验室创新基金项目（５３１０２１００２１９）；清华大学本科生教育教学改革项目（５３４１２１０２８１９；５３４１２１０２８２０；５３４１２１０２９１９；５３４１２１０２９２０；５３４１２１０３３２０）作者简介：李　峥（１９８４－），男，北京人，硕士，工程师，主要从事实验教学研究与机械故障诊断。

实验一：滚动轴承疲劳寿命一、实验目的1.了解影响轴疲劳承寿命的影响因素2.了解实验的原理及试验方法二、实验设备ABLT-1A型轴承寿命强化试验机三、实验原理及方法ABLT-1A型轴承寿命强化试验机适用于内径为10-60mm的滚动轴承寿命强化实验。

该试验机主要由实验头、实验头座、传动系统、加载系统、润滑系统、电器控制系统、计算机监控系统等部分组成。

实验头装在实验头座内。

传动系统传递电机的运动，使试验轴按一定转速旋转。

加载系统提供试验所需的的载荷。

润滑系统使实验轴承在正常情况下充分润滑进行实验。

电气控制系统提供电气和动力保护，控制电机和液压油缸等的动作。

计算机记录试验温度和振动信息，监控机器的运行情况。

强化是在保持滚动轴承接触疲劳失效机理一致的前提下被实验的轴承上所加的当量动载荷应接近或达到额定动载荷C的一半，以达到缩短试验周期的目的。

实验轴承外圈温度自动显示，试验时间自动累计显示，疲劳剥落自动停机，用工控机将实验结果每隔一定时间将寿命实验通过时间、振动、温度自动打印一份。

主要技术指标：实验轴承类型：深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承、汽车水泵轴连轴承和汽车轮毂轴承。

实验轴承内径：Φ10-60mm实验轴承数量：2-4套最大径向载荷：25KN/100KN最大轴向载荷：50KN试验轴承转速：1000-10000r/min（有级可调）供电电源：380v 50hz 三相功率：约4.5KW环境温度：5-40 ℃四、实验步骤1.在同一批同型号经检验合格的的产品中随机轴承实验样品在同一批同型号经检验合格的的产品中随机轴承实验样品，每批轴承必须在同一结构的试验机，在相同实验条件下进行试验。

2.在样品内外套圈非基准端面上逐套编号。

3.试验主体组装：试验主体是指主轴，承载体，左右衬套，左右法兰盘，拆卸环，左右锁紧螺母，承载轴承实验轴承等。

各零部件要清洗干净。

严格按照标准和图样要求组装。

4.在压装轴承时只允许内圈受力，压装后手感检查每套轴承是否旋转灵活。

滚动轴承的动态特性的实验研究滚动轴承的动态特性的实验研究摘要：研究了旋转条件下，不同参数对角接触球轴承的刚度和阻尼的影响。

由于原油粘度的依赖性的特点，轴向和径向预紧力对轴承动态特性有最显著的影响作用。

轴承部件的差温加热也可以是一个非常敏感的因素。

由此得出结论：轴承和外壳之间的结合面对装配轴承总的动态特性有显著的影响作用。

关键字：轴承，动态，结合面，预载一介绍滚动轴承在大部分的旋转机械中是使用最广泛的部件之一。

由于它们一直在轴和外壳之间的振动传输路径中，轴承的行为对设备的动态性能具有实质性的影响。

描述这种行为的关键因素是轴承的刚度和响应阻尼。

有关滚动轴承动态特性的知识有助于优化旋转机械的操作条件以使其增加可靠性和使用寿命，从而提高其经济效益。

关于这一领域有很少的实验数据。

Dareing和Johnson做过两个钢片连接处可用阻尼的相关实验。

他们的实验工作指示在接触表面的接口存在数量相当可观的由润滑剂产生的阻尼，并且阻尼随着润滑剂粘度的增加而增加。

Elsermants 等人摒弃径向和轴向轴承动态特性，但是他们提出一种试验方法来衡量一个圆锥滚子轴承的倾斜特性。

他们的工作总结了倾斜刚度和倾斜阻尼随着轴向预紧力的增加而快速的增加并随着转速的增加而缓慢的减小。

Walford和Stone等人测量了角接触球轴承的径向特性。

结果显示随着轴向预紧力及润滑剂粘度的增加，刚度增加并且阻尼减小，尽管随着力幅值和激励频率的增加刚度会减小阻尼会增加。

Kraus等人提出一种实验研究方法，在非对称转子试验台上增加两个深沟球轴承来研究在径向和轴向轴承阻尼中的速度、各种不同的预载荷以及轴承松动。

实验显示阻尼随着速度的增加而增加，尽管预载荷与径向和轴向方向上的阻尼有相反的效果。

根据Elsermans等人和Zeillinger等人的实验结果显示了对球轴承阻尼系数计算的相关实验工作。

在这些工作中，可能会注意到一点就是联合有助于阻尼性能并且界面阻尼很大程度上受外壳界面间隙的影响。

实验名称：齿轮箱滚动轴承故障诊断实验试验理论基础：对应于滚动轴承的四种基本故障，即内圈故障、外圈故障、滚动体故障和保持架故障，四个轴承故障特征频率分别被称为内圈通过频率(BPFI)，外圈通过频率(BPFO)。

滚动轴承这四个故障特征频率可通过分析轴承各元件之间的相对运动关系获得。

设轴承外圈固定，内圈随轴旋转的转频为r f ，轴承的节径为P d ，滚动体的直径为B d ，接触角为α，滚动体的个数为z ，并假设滚动体与内外圈之间纯滚动接触。

则(1cos )2r B Pzf dBPFI αd =+ (1cos )2r B Pzf dBPFO αd =- 当轴承发生故障后，在其振动频谱中会出现相应的故障特征频率的谱峰，但实际测得的谱峰对应的频率并不总是精确地等于理论计算所得，这主要是由于实际轴承存在加工误差和安装变形，滚动体并非纯滚动造成的。

故在频谱图中寻找各故障通过频率时需在计算所得的理论值附近寻找。

当轴承表面损伤后，损伤点滚过轴承元件表面时要产生突变的冲击脉冲力，该脉冲力是一宽带信号，除了会在频谱的低频段出现上述的故障特征频率外，必然会覆盖轴承系统的高频固有振动频率而引起谐振，从而引起冲击振动。

受到噪声的影响，直接在振动频谱中寻找故障特征频率显得十分困难，因此工程中普遍采用Hilbert 变换解调技术[100,101]通过对一共振带进行解调，从而分离出轴承故障特征。

试验用变速箱的相关资料：变速箱结构图NNUP311EN型轴承几何参数外径内径节径滚子数滚子直径接触角120mm 55mm 85mm 18 13mm 0°二档时各种输出转速对应的内圈通过频率二档输出转速/rpm 163 243 320 407 483 568 645 转频/Hz 2.72 4.05 5.33 6.78 8.05 9.47 10.75 BPFI/Hz 21.40 31.90 42.01 53.43 63.40 74.56 84.67影响滚动轴承故障诊断的几种因素1采样频率对轴承诊断的影响分析：对于滚动轴承故障的诊断，采用高频率频率进行数据采集和解调分析更有利用轴承故障的诊断。

滚动轴承密封试验标准滚动轴承的密封试验标准主要包括以下几个方面：1、轴承与轴的配合采用基孔制，轴承与外壳的配合采用基轴制。

轴承尺寸公差和旋转精度的数值需符合GB307—84的规定。

2、与轴承配合的轴颈及轴承箱内孔也需按照GB1031—83的规定进行制造，其中轴颈的粗糙度Ra值应小于1.6μm，轴承箱内孔的粗糙度Ra值应小于2.5μm。

3、对于轴承的制造材料，例如使用GCr15和ZGCr15钢制造的轴承套圈和滚子，其硬度值应在61~65HRC范围内；若使用GCr15SiMn 和ZGCr15SiMn钢制造，则硬度值应在60~64HRC范围内。

硬度的检查方法及同一零件的硬度的均匀性需按JB1255的规定进行。

4、轴承的径向游隙和轴向游隙应符合GB4604—84的规定。

5、滚动轴承的内外圈滚道应无剥落、严重磨损，内外圈均不得有裂纹；滚珠应无磨损，保持架无严重变形，转动时无异常杂音和振动，停止时应逐渐停下。

6、对于圆锥滚子轴承，应检查滚动体与内圈滚道是否有剥落，保持架是否过于松旷，内圈前后边缘是否完整，外圈滚道是否有裂痕。

内圈和滚子组合体装入外圈后，滚子应落入滚道中间，前移量不超过1.5mm。

其中有一项不合格，即不能使用。

7、对于向心球轴承，应重点检查内、外圈滚道应无剥落和严重磨痕，并呈光亮的一条圆弧沟槽；所有的滚珠应保持圆形，表面无斑点、裂纹和剥落；保持架不松散、不破碎、未磨穿。

此外，滚动轴承还需进行空转试验，通过其转动来检查滚珠及滚道的加工质量。

试验过程中，应听取外圈转动时轴承的摩擦声，并通过手指感觉转动的平稳程度。

正常的轴承应转动声音轻，且转动平稳，中间无阻滞感觉，依赖惯性转动的时间较长，内外圈间无晃动的感觉。

对于密封性能的测试，通常采用循环油润滑，确保轴承外圈温度保持在95℃以下，并实时监测检测指标，如振动、温度、电流和寿命等。

试验载荷误差和转速误差应分别控制在±2%范围内。

同时，对于振动信号，需要采集径向的振动加速度，并计算均方根值进行记录。

链带传动滚动滑动轴承综合实验报告一、实验目的本次实验旨在掌握链带传动、滚动轴承和滑动轴承的工作原理和使用方法，以及对其进行性能测试并分析。

二、实验原理1. 链带传动原理：链带传动是利用链条或皮带连接两个或多个轮子，将动力从一个轮子传递到另一个轮子的一种机械传动方式。

链条或皮带负责传递动力，而轮子则负责承载负荷。

2. 滚动轴承原理：滚动轴承是一种利用滚珠、滚柱等滚动体在内圈和外圈之间滚动来支撑和转动机器零件的装置。

与滑动轴承相比，滚动轴承具有更高的精度和更小的摩擦系数。

3. 滑动轴承原理：滑动轴承是一种利用液体、气体或固体涂层等材料在内圈和外圈之间形成液膜或气膜来支撑和转动机器零件的装置。

与滚动轴承相比，滑动轴承具有更大的接触面积和更好的吸振性能。

三、实验器材链条传动实验台、滚动轴承实验台、滑动轴承实验台、测力计、转速计等。

四、实验步骤和结果分析1. 链带传动实验将链条传动实验台调整至水平状态，并连接电源。

使用测力计测量链条张力，记录数据并计算出张力大小。

然后改变传动比，重新测量张力并比较差异。

最后观察链条运转情况，检查是否存在卡滞或跳链现象。

结果分析：通过本次实验，我们了解了链带传动的工作原理和使用方法，并掌握了如何调整传动比和检查链条运转情况。

2. 滚动轴承实验将滚动轴承装入滚动轴承实验台，并连接电源。

使用测力计测量轴承支撑的负荷，并记录数据。

然后改变负荷大小和转速，重新测量并比较差异。

最后观察轴承运转情况，检查是否存在异常声响或过热现象。

结果分析：通过本次实验，我们了解了滚动轴承的工作原理和使用方法，并掌握了如何测试其承载能力和运转情况。

3. 滑动轴承实验将滑动轴承装入滑动轴承实验台，并连接电源。

使用测力计测量轴承支撑的负荷，并记录数据。

然后改变负荷大小和转速，重新测量并比较差异。

最后观察轴承运转情况，检查是否存在异常声响或过热现象。

结果分析：通过本次实验，我们了解了滑动轴承的工作原理和使用方法，并掌握了如何测试其承载能力和运转情况。