滚动轴承的噪声及产生机理

《滚动轴承故障机理的动力学分析基础》阅读札记一、内容描述本书《滚动轴承故障机理的动力学分析基础》围绕滚动轴承的故障机理进行了深入而详尽的阐述。

在阅读过程中，我对于书中内容进行了详细的札记记录，对理解轴承故障机理的动力学分析过程起到了很大的帮助。

本书的主要内容可以概括为以下几个方面：滚动轴承的基本结构和工作原理：对滚动轴承的基本构造，如内圈、外圈、滚动体及保持架等进行了介绍，并对其工作原理进行了简要说明。

这是理解后续故障机理分析的基础。

滚动轴承的力学特性分析：对滚动轴承的力学特性进行了深入的分析，包括其动力学模型、载荷分布、应力分布等，为理解滚动轴承的故障产生提供了理论基础。

滚动轴承的故障类型及原因：详细介绍了滚动轴承可能出现的各种故障类型，如磨损、疲劳、断裂等，并对这些故障产生的原因进行了深入剖析。

这些内容为后续的动力学分析提供了重要的依据。

故障机理的动力学分析：重点介绍了滚动轴承故障机理的动力学分析方法，包括振动分析、温度场分析、油膜动力学分析等，这些分析方法为滚动轴承的故障诊断提供了重要的理论依据。

在阅读过程中，我对每个部分的内容都进行了详细的札记记录，包括对一些重要概念的理解、对一些复杂问题的思考等。

这些内容不仅帮助我深入理解了滚动轴承的故障机理及其动力学分析过程，也为我后续的研究工作提供了重要的参考。

《滚动轴承故障机理的动力学分析基础》是一本对滚动轴承故障研究非常有价值的书籍。

二、滚动轴承基本概念及结构滚动轴承作为一种重要的机械基础元件，广泛应用于各种机械设备中，其主要功能在于支撑旋转部件并减少其摩擦。

本节主要介绍了滚动轴承的基本概念及其结构。

滚动轴承的核心组成部分是内外滚道及滚动的球体或圆柱体，这些组件之间通过接触表面进行相互作用，形成一个稳定的承载结构。

滚动轴承的主要作用是支撑旋转部件，并使其运转平稳，同时降低摩擦和磨损。

其工作原理基于滚动摩擦原理，相较于滑动摩擦，滚动摩擦具有更低的摩擦系数，从而减少了能量的损失和磨损的产生。

关于滚动轴承振动与噪声的相关性分析在工业生产中，各种机械设备的组成，都有轴承的运作，轴承的性能好坏对于机械设备的运转具有重要的影响。

在滚动轴承运行的过程中，会出现振动和噪声，对于轴承的性能和质量有所影响。

文章通过对滚动轴承振动与噪声的相关性进行分析，为轴承的有效运行提供了基础条件。

标签：滚动轴承；振动；噪声；相关性在如今的轴承应用中，振动与噪声已经成为了衡量轴承性能的主要标准之一，但是长久以来对于振动和噪声的相关性研究一直在继续，却没有一个统一的结论。

关于轴承振动与噪声的相关性在领域内一直都是备受瞩目并且争议不断的话题，说法莫衷一是。

下面谈一下个人的浅见，仅供参考。

1 振动与噪声的本质关系物体的振动是在一定的条件下进行的往复运动，在运动状态中，从极大值和极小值之间交替变化。

声音是物体在振动的过程中，当达到一定的条件时，通过一定的介质被人所感知，成为声音。

所以说有声音的物体都是在振动的，但是振动着的物体却不一定有声音，只有在一定的条件下才会产生声音。

而噪声是声音的一种，是一种不在规律范围内的，对于人来讲，从主观上或者是心里上不愿意接受的，称之为噪声。

所以说振动和噪声的逻辑关系可以理解为，有噪声就肯定是有振动，但是有振动不一定产生噪声，需要在特定的条件下才会有噪声。

2 轴承振动与噪声的特性轴承振动与噪声，既有一般机械振动与噪声的共性，又有其特性。

除了润滑、安装和使用过程中引起的振动与噪声之外，轴承本身具有以下振动与噪声特性。

2.1 轴承的振动特性2.1.1 轴承振动的原因非常复杂，振动形式有径向振动、轴向振动以及许多耦合振动。

2.1.2 由于轴承结构所致，其本身具有无法避免的固有振动：滚动体通过承载区振动；套圈受载弯曲变形振动。

2.1.3 在现有制造水平下，轴承振动主要与套圈滚道和滚动体的波纹度有关，而与圆度和表面粗糙度非显著相关。

2.1.4 轴承振动包含从低频到高频的各种频率成分的振动，即其振动频率是处处密实的。

锥形滚子轴承的振动与噪声原因分析锥形滚子轴承是一种常见的滚动轴承，广泛应用于各种机械设备中。

然而，随着机械设备的运行，锥形滚子轴承常常会出现振动和噪声问题，给设备的正常运行和使用带来困扰。

本文将从几个方面对锥形滚子轴承的振动和噪声原因进行分析，并提出相应的解决方法。

首先，锥形滚子轴承的振动和噪声问题可能与润滑不良有关。

如果润滑油不足或质量不合格，会导致轴承的运转不平稳，从而引发振动和噪声。

此外，如果润滑系统存在故障或管道堵塞等问题，也会对轴承的正常润滑造成影响，进而引起振动和噪声。

因此，解决这一问题的关键在于保证轴承的充分润滑和润滑系统的正常运行。

定期检查润滑油的充足程度和质量，清理润滑系统中的杂质，及时更换故障部件，可以有效减少振动和噪声问题的发生。

其次，锥形滚子轴承的振动和噪声也与轴承本身的质量和制造工艺有密切关系。

如果轴承的质量不达标或存在制造缺陷，其运转过程中会产生不均匀的力和应力分布，从而引起振动和噪声。

另外，如果安装不当或零部件配合间隙过大，也会导致轴承的振动和噪声增加。

因此，在选择和安装锥形滚子轴承时，要尽量选择品质可靠的产品，并保持合适的安装工艺和零部件配合间隙。

合理选择轴承润滑方式和使用轴承防尘罩等措施，可以有效减少振动和噪声问题。

此外，锥形滚子轴承的振动和噪声还与轴承的额定负荷和转速有关。

如果使用过大或过小的负荷，轴承的使用寿命将大大降低，从而带来振动和噪声问题。

同样，过高的转速也会引起轴承的振动和噪声增加。

因此，在实际应用中，要根据机械设备的运行要求和轴承的额定负荷和转速范围，合理选择和使用锥形滚子轴承，以避免振动和噪声问题的发生。

最后，锥形滚子轴承的振动和噪声还可能与外界环境和工作条件有关。

如果机械设备长期处于恶劣的环境中，如高温、潮湿或灰尘较多的条件下，轴承的振动和噪声问题将更加突出。

此外，如果工作条件不稳定或受到外界冲击和震动，也会对轴承的正常运转产生不利影响。

因此，要在设计和使用机械设备时，考虑到外界环境和工作条件的因素，采取相应的保护措施，如增加轴承的密封性、安装减震装置等，以减少振动和噪声的问题。

8种滚动轴承噪声原因
滚动轴承的故障类型包括腐蚀、摩擦、过热、烧伤、磨损和疲劳剥落。

为了诊断这些故障，可以采用转矩测定法、转速测定法、温度测定法、油分析法和振动法等方法。

其中，振动法是最常用的方法之一，因为它适用性强、效果好、测试信号处理简单直观。

要识别滚动轴承噪声原因，需要进行一些检查项目，如滚动声、振动和温度等。

噪声识别需要有丰富的经验，最好由专人进行。

可以使用听音器或听音棒贴在外壳上来听轴承的声音，也可以使用测声器对运转轴承的滚动声大小和音质进行检测，以分辨出不同的故障。

滚动轴承的8种主要噪声包括固有噪声、装配误差产生的噪声、滚道噪声、滚动噪声、夹杂物噪声、缺油噪声、伤痕噪声和保持架噪声。

固有噪声是轴承本身具有的一种噪声，属于正常噪声。

装配误差产生的噪声和滚道噪声都与轴承的加工精度有关。

滚动噪声主要发生在滚动体进入、退出承载区的时刻，或者润滑剂性能不好或黏度极大时。

夹杂物噪声是由外部杂质
进入轴承工作面引起的非周期性振动和噪声。

缺油噪声会产生“金属磨损的哨声”，严重时可能产生“尖叫声”。

伤痕噪声是由于安装不当或没有使用适当的安装工具引起的，转速不变，噪声频率不变，转速降低，周期变长。

保持架噪声是由于保持架的材料、设计和制造不良引起的。

轴承噪声特征
轴承的噪声特征可以从以下几个方面来描述：
1. 声音的性质：轴承若处于良好的连转状态会发出低低的呜呜或嗡嗡声音。

若是发出尖锐的嘶嘶音、吱吱音及其它不规则的声音，经常表示轴承处于不良的连转状况。

尖锐的吱吱噪音可能是由于不适当的润滑所造成的。

不适当的轴承间隙也会造成金属声。

2. 声音的频率：轴承发出的噪声的频率和轴承的种类、工作状态、制造精度等有关。

一般而言，轴承发出的噪声频率在1kHz以上。

3. 声音的变化规律：不论转速怎样变化，轴承的主频噪声基本保持不变，而声压级则随转速增加而提高。

4. 其他因素：径向游隙增大时，声压级急剧增加；轴承座刚性越大，总声压级越低，即使转速升高，其总声压级也增加不大；润滑剂粘度越高，声压级越低。

对于脂润滑，其粘度、皂纤维的形状大小均能影响噪声值。

5. 产生的原因：轴承产生的噪声、振动具有随机性，这是因为其工作表面总会存在程度不一的微小几何误差，从而使滚道与滚动体间产生微小波动激发振动系统固有振动。

太原科技大学滚动轴承微动磨损的影响因素设计名称材料课程设计姓名 __________________________________班级 __________________________________学号 __________________________________指导教师评分等级2017年03 月16 日滚动轴承微动磨损的影响因素[ 摘要] 摩擦力矩是滚动轴承质量性能的一项重要影响系数。

它能够影响轴承的振动和噪声，而且影响轴承内的温度变化。

轴承运转中温度上升过大会引起润滑油变质和轴承因过热而损坏。

摩擦力矩同时还影响着主机的功耗，同时还关系着精密机械仪表动作和信息传递的准确性，例如陀螺仪轴承摩擦力矩的大小及其平稳性是影响惯性导航漂流率的一项重要因素。

一些特殊用途的轴承对摩擦力矩的要求更高。

迄今为止，关于滚动轴承摩擦力矩的研究已经取得了不错的进展，为轴承技术的发展提供了一定的指导和促进作用。

[ 关键词] 滚动轴承摩擦力矩不确定性非线性特征、摩擦力矩（一）摩擦力矩的介绍滚动轴承摩擦力矩是指滚动摩擦、滑动摩擦和润滑剂摩擦的总和产生的阻滞轴承运转的阻力矩。

静态力矩（也称启动力矩）是指滚动轴承两套圈从静止状态到开始相对转动的瞬间所需克服的摩擦阻力矩。

动态力矩是指轴承内外套圈相对转动时所需克服的摩擦阻力矩。

在测量时一般把最大力矩、平均力矩和力矩差作为评定轴承动态摩擦性能参数。

本课题主要研究动态力矩，它测量的是滚动轴承在旋转过程中的摩擦力矩值，表现为一个时间数据序列。

轴承各组件之间相互接触和运动，故滚动轴承在旋转过程中存在着摩擦阻力。

只要有摩擦就会损失能量，并且阻碍运动。

滚动轴承的摩擦主要由滚动体与套圈滚道之间的滚动摩擦与滑动摩擦；保持架与滚动体和套圈引导面之间的滑动摩擦（无保持架时为滚动体之间的滑动摩擦）；滚子端面与套圈档边间的滑动摩擦；润滑剂的粘性阻力；密封装置的滑动摩擦等方面组成，其大小取决于轴承的类型、尺寸、负荷、转速、润滑、密封等多种因素。

滚动轴承常见故障及故障程度诊断方法滚动轴承是一种常见的机械传动部件，广泛应用于各种设备和机器中。

然而，由于长期的运转和使用，滚动轴承可能会出现各种故障。

及早诊断并解决这些故障，可以提高设备的工作效率和寿命。

下面将介绍一些常见的滚动轴承故障以及相应的故障程度诊断方法。

1.磨损故障：磨损是滚动轴承最常见的故障之一、它可能是由于振动、超负荷、不当润滑或外部杂质等因素引起的。

磨损故障的特点是滚道、轴承座和滚珠表面的磨损或变形。

在诊断方面，可以使用肉眼观察滚道和滚珠表面的磨损情况，并通过手感判断是否存在磨损故障。

2.疲劳故障：疲劳是滚动轴承的另一种常见故障。

它通常是由高载荷、频繁起停、轴向冲击或轴承内部结构缺陷等因素引起的。

疲劳故障的特点是滚珠或滚道出现裂纹或剥落。

在诊断方面，可以使用显微镜观察滚珠和滚道表面的裂纹或剥落情况，或者进行动态振动分析以检测是否存在疲劳故障。

3.温升故障：温升是滚动轴承的常见故障之一，通常是由于不当润滑、过高的润滑脂粘度、轴承过紧或过松、内部结构问题等因素引起的。

温升故障的特点是轴承运行时温度升高。

在诊断方面，可以使用红外热像仪测量轴承温度，或使用测温仪对轴承不同部位进行温度测量，以判断是否存在温升故障。

4.噪声故障：噪声是滚动轴承常见的故障之一，通常是由于轴承松动、滚珠损坏、滚子不对中、不正确的润滑或外部冲击等因素引起的。

噪声故障的特点是轴承运行时产生噪声。

在诊断方面，可以使用听诊器或声音分析仪对轴承的运行声音进行监测和分析，以判断是否存在噪声故障。

5.润滑故障：滚动轴承的润滑是保证轴承正常运行的重要因素，不当的润滑可能会导致轴承故障。

润滑故障的特点是润滑油脂污染、量不足或过多、润滑脂分解或硬化等。

在诊断方面，可以通过观察润滑油脂的颜色、质地和气味来判断是否存在润滑故障。

除了上述常见的滚动轴承故障，还有一些其他故障，如过载、轴向偏移、振动等。

对于这些故障，可以使用适当的仪器和设备，如振动测量仪、位移传感器等进行诊断和监测。

轴承发响的30种原因正常运转的轴承声音1、轴承若处于良好的连转状态会发出低低的呜呜或嗡嗡声音。

若是发出尖锐的嘶嘶音，吱吱音及其它不规则的声音，经常表示轴承处于不良的连转状况。

尖锐的吱吱噪音可能是由于不适当的润滑所造成的。

不适当的轴承间隙也会造成金属声。

2、轴承外圈轨道上的凹痕会引起振动，并造成平顺清脆的声音。

大的金属噪音原因1：异常负荷，对策：修正配合，研究轴承游隙，调整与负荷，修正外壳挡肩位置。

原因2：安装不良，对策：轴、外壳的加工精度，改善安装精度、安装方法。

原因3：润滑剂不足或不适合，对策：补充润滑剂，选择适当的润滑剂。

原因4：旋转零件有接触，对策：修改曲路密封的接触部分。

规则噪声原因1：由于异物造成滚动面产生压痕、锈蚀或伤痕，对策：更换轴承，清洗有关零件，改善密封装置，使用干净的润滑剂。

原因2：（钢渗碳后）表面变形，对策：更换轴承，注意其使用。

原因3：滚道面剥离，对策：更换轴承。

不规则噪声11.轴承与轴的配合太松(轴的直径偏小或紧定套未旋紧)；12.轴承的游隙太小，旋转时过紧(紧定套旋紧得过头了)；13.轴承有噪声(滚子的端面或钢球打滑造成)；14.轴的热伸长过大(轴承受到静不定轴向附加负荷);15.轴肩太大(碰到轴承的密封件并发生摩擦)；16.座孔的挡肩太大(把轴承发的密封件碰得歪曲)；17.迷宫式密封圈的间隙太小(与轴发生摩擦)；18.锁紧垫圈的齿弯曲(碰到轴承并发生摩擦)；19.甩油圈的位置不合适(碰到法兰盖并发生摩擦)；20.钢球或滚子上有压坑(安装时用锤子敲打轴承所造成)；21.轴承有噪音(有外振源干扰)；声压信号，并经一定的分析方法提取其中的异常声成分，是异常声的直接测量方法。

（二）、振动检测法：是异常声的间接检测方法，又可分为定性检测法和定量参数检测法。

其中，定性检测法又分为监听异常声法和观察振动波形法。

定量参数检测法是指用被测轴承振动信号中与异常声有关的实测参数值如：振动的峰值，波峰因数来评价轴承的异常声。

滚动轴承振动产⽣的可能原因及其特征频率通过前⾯的⽂章《滚动轴承的运动学》，我们了解了滚动轴承运转产⽣的特征频率，但实际上，除了这些频率之外，还存在⼀些其他的频率成分。

产⽣这些复杂的振动频率的原因可以分两类：第⼀类为外界激励所引起的，如轴不平衡、不对中、临界转速、结构共振等，这些故障（或缺陷）可以按照它们各⾃的特征频率来处理；第⼆类是由于滚动轴承⾃⾝结构特点以及故障缺陷所引起的。

通常，滚动轴承不会仅受到⼀种激励作⽤，更多是两种激励同时作⽤引起轴承振动，这就使得振动频谱更为错综复杂，对轴承的故障诊断增加难度。

另⼀⽅⾯，除了存在各⾃的特征频率成分及其谐波之外，还会存在相互调制效应，产⽣边频带。

当轴承各元件出现各种故障时，《滚动轴承的运动学》中的轴承频率公式提供了频率成分的理论计算，这些计算是基于这样的假设：当轴承各元件遭遇故障时，会产⽣⼀个理想的脉冲。

对于轴承局部故障，如滑动和点蚀，会产⽣短时尖的冲击，这些冲击将激起结构共振，相应的振动通过外部安装在轴承座上的传感器能测量到。

每次遭遇⼀个局部故障产⽣的冲击，测量到的振动信号将是按指数衰减的正弦振荡。

1载荷引起的振动滚动轴承在运转过程中，如受到通过轴⼼的轴向载荷，可以认为各个滚动体平均分担，即各滚动体受⼒相等。

但在受到径向载荷F r作⽤时，内圈沿径向载荷⽅向会移动⼀段路径δ0，如图1中虚线所⽰，此时上半圈滚动体不受⼒，下半圈的各个滚动体由于接触点上的弹性变形量δi不同⽽承受不同的载荷Q i。

处于F r作⽤线最下端位置的滚动体受⼒Q0最⼤，对应的变形量δ0也最⼤。

下半圈受载荷作⽤的其他各接触点滚动体的法向变形量为δi与径向载荷⽅向处变形量δ0的关系为图1 轴承元件上的受⼒分析各个接触点法向⼒Q i与沿径向载荷⽅向处的法向⼒Q0的关系为因此，在受载荷作⽤的半圈内，各接触点处的受⼒⼤致呈余弦分布状态，并引起相应规律的应⼒变化。

滚动轴承各元件在⼯作时承受变动的接触应⼒，如单颗滚动体受到的接触应⼒从⼩变⼤，然后再变⼩的周期性变化，⽽在不受载荷的半圈内不受接触应⼒作⽤，内圈上的某⼀点的接触应⼒也有类似的规律。

技术应用0 引言我国动车组具有运行速度高、连续高速运行里程长的特点，滚动轴承承受的动态载荷较大，容易出现轴承故障。

当前对动车组和客车车辆滚动轴承的检测主要依靠车载轴温报警装置进行在线监控和定期进行人工检查。

车载轴温报警装置主要监控轴承晚期故障，一旦出现轴温报警必须立即停车检查，严重影响行车秩序，造成巨大社会影响[1]。

定期人工检查无法及时监测轴承故障，而且受个人主观因素影响，容易出现故障漏检、漏判。

迫切需要采用先进技术及设备开展动车组和客车车辆滚动轴承早期故障检测和诊断，有效预防滚动轴承事故的发生。

目前，国内外在列车滚动轴承故障轨边声学诊断领域做的比较成熟的有美国TTCI和澳大利亚Track IQ公司，其研制开发的滚动轴承故障轨边声学诊断系统在全世界均有70多套应用。

2003年开始，我国与Track IQ等国外公司合作，引进了滚动轴承故障轨边声学诊断系统（Trackside Acoustic Detection System，TADS），为适应我国的铁路状况，逐步实现国产化。

试验过程中对TADS 的硬件进行了全面消化吸收，对软件进行联合开发，对系统的组网方式进行了改进，取得了良好效果[2]。

我国动车领域运用的LM滚动轴承故障轨边声学诊断系统（即LM系统），通过引进先进的动车组TADS系统并将其国产化，采用先进的轨边声学指向跟踪技术、声音频谱分析技术和计算机智能识别技术对动车组和客车车辆滚动轴承外、内圈滚道和滚动体裂纹、剥离、磨损及腐蚀等故障进行早期诊断及分级报警，适用于各型CRH系列动车组及客车车辆滚动轴承故障的在线动态检测。

1 滚动轴承故障及检测机理1.1 滚动轴承故障客车车辆滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。

（1）内圈与轴相配合并与轴一起旋转。

动车组滚动轴承故障轨边声学检测技术及应用厉 浩：上海铁路局车辆处，工程师，上海，200071张 渝：西南交通大学，副教授，四川 成都，610031彭朝勇：西南交通大学，讲师，四川 成都，610031摘 要：滚动轴承是走行装置中的一个关键零部件，在列车运行过程中承受的动态载荷较大，容易出现轴承故障，对车辆运行产生重大影响。

滚动轴承的振动形式及振动机理的研究滚动轴承是一种常见的机械元件，广泛应用于各种机械设备中。

在使用过程中，滚动轴承的振动问题一直是工程师们关注的焦点。

本文将介绍滚动轴承的振动形式及振动机理的研究。

滚动轴承的振动形式主要包括径向振动和轴向振动。

径向振动是指轴承内圈和外圈在径向方向上的振动，轴向振动则是指轴承内圈和外圈在轴向方向上的振动。

这些振动形式会导致轴承的噪声和寿命降低，因此需要对其进行研究和控制。

滚动轴承的振动机理主要包括内部因素和外部因素。

内部因素包括轴承结构、材料、制造工艺等，而外部因素则包括载荷、转速、温度、润滑等。

这些因素会影响轴承的刚度、阻尼、质量等特性，从而导致轴承的振动。

在研究滚动轴承的振动机理时，需要考虑轴承的动力学特性。

轴承的动力学特性包括刚度、阻尼、质量等，这些特性会影响轴承的振动响应。

因此，需要建立轴承的动力学模型，通过数值模拟等方法研究轴承的振动响应。

除了数值模拟，还可以通过实验研究轴承的振动特性。

实验方法包括模态分析、频率响应分析、阻尼比测试等。

这些实验方法可以直接观测到轴承的振动响应，从而更加深入地了解轴承的振动机理。

在控制滚动轴承的振动问题时，需要综合考虑内部因素和外部因素。

内部因素可以通过改变轴承结构、材料、制造工艺等来控制，而外部因素可以通过调整载荷、转速、温度、润滑等来控制。

此外，还可以采用主动控制、被动控制等方法来控制轴承的振动。

总之，滚动轴承的振动问题是一个复杂的问题，需要综合考虑多种因素。

通过建立动力学模型、数值模拟和实验研究等方法，可以更加深入地了解轴承的振动机理，从而控制轴承的振动问题，提高轴承的寿命和性能。

一、数控机床滚动轴承的特点与故障在数控机床上主轴轴承常用滚动轴承和滑动轴承。

滚动轴承摩擦阻力小，可以预紧，润滑维护简单，能在一定转速范围和载荷变动范围下稳定的运动。

数控机床最常用的滑动轴承是静压滑动轴承。

静压滑动轴承的油膜压强是由液压缸从外界供给的，与主轴的转速无关。

它的刚度大，回转精度高。

但静压轴承需要一套液压装置，成本较高，一般用于重型或高精度数控机床。

滚动轴承由专业化工厂生产，选购维修方便。

数控主轴组件在可能的条件下，尽量使用滚动轴承。

特别是大多数立式主轴和主轴装在套简内能够作轴向移动的主轴，用滚动轴承可以用润滑脂润滑避免漏油。

在数控机床上使用的滚动轴承主要有：球轴承，滚珠轴承，圆锥滚子轴承三大类。

箱式直线轴承滚动轴承的损伤和破坏形式主要有：磨损、疲劳、断裂、腐蚀、压痕和胶合。

可将这六种失效形式归类成三种类型的故障：表面皱裂、表面剥落和轴承烧损。

1 表面皱裂是由于轴承使用时间较长，磨损后滚动面全周慢慢劣化的异常形态。

此时轴承的振动与正常轴承振动具有相同的特点。

唯一区别是此时振动幅度变大了。

2 表面剥落是由疲劳、裂纹、压痕、胶合等失效形式造成滚动面的异常形态。

它们所引起的振动为冲击振动，振动信号中含有轴承的传输振动和轴承构件的固有振动。

可以通过查找这些固有振动中是否出现某一构件运行特征频率来判断轴承的故障。

3 烧损是由于轴承润滑状态恶化等原因造成的。

在到达烧伤程度的过程中，轴承的振动值急速增大。

润滑不良，载荷过大，冲击载荷，和转速过高是造成滚动轴承故障的主要原因。

其中润滑不良是主要原因。

数控机床由于本身的结构特点和切削工艺特点，其轴承受到的损坏也与普通机床不太一样。

在数控机床中，数控机床主轴的转动速度和进给轴的进给速度都是受数控系统的监控，很少出现转速过高的现象，所以转速过高不会成为数控机床轴承的故障原因。

数控机床的轴承一般采用强制润滑和油脂封入润滑，使用强制润滑的轴承不存在润滑不良的问题：采用油脂封入式润滑的轴承，才会因没有得到定期的保养而产生润滑不良的问题。

滚动轴承的振动机理与信号特征（1） 中国设备管理网（2005-06-13）文章来源：中国设备管理网滚动轴承的振动可由外部振源引起，也可由轴承本身的结构特点及缺陷引起。

此外，润滑剂在轴承运转时产生的流体动力也可以是振动（噪声）源。

上述振源施加于轴承零件及附近的结构件上时都会激励起振动。

一、滚动轴承振动的基本参数1．滚动轴承的典型结构滚动轴承的典型结构如图1所示，它由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。

图1 滚动轴承的典型结构图示滚动轴承的几何参数主要有：轴承节径D：轴承滚动体中心所在的圆的直径滚动体直径d：滚动体的平均直径内圈滚道半径r1：内圈滚道的平均半径外圈滚道半径r2：外圈滚道的平均半径接触角α：滚动体受力方向与内外滚道垂直线的夹角滚动体个数Z：滚珠或滚珠的数目2．滚动轴承的特征频率为分析轴承各部运动参数，先做如下假设：(1)滚道与滚动体之间无相对滑动；(2)承受径向、轴向载荷时各部分无变形；(3)内圈滚道回转频率为fi;(4)外圈滚道回转频率为fO;(5)保持架回转频率（即滚动体公转频率为fc）。

参见图1，则滚动轴承工作时各点的转动速度如下：内滑道上一点的速度为：V i=2πr1f i=πf i(D-dcosa)外滑道上一点的速度为：V O=2πr2f O=πf O(D+dcosa)保持架上一点的速度为：V c=1/2(V i+V O)=πf c D由此可得保持架的旋转频率（即滚动体的公转频率）为：从固定在保持架上的动坐标系来看，滚动体与内圈作无滑动滚动，它的回转频率之比与d/2r1成反比。

由此可得滚动体相对于保持架的回转频率（即滚动体的自转频率，滚动体通过内滚道或外滚道的频率）fbc根据滚动轴承的实际工作情况，定义滚动轴承内、外圈的相对转动频率为一般情况下，滚动轴承外圈固定，内圈旋转，即：同时考虑到滚动轴承有Z个滚动体，则滚动轴承的特征频率如下：滚动体在外圈滚道上的通过频率zfoc为：滚动体在内圈滚道上的通过频率Zfic为：滚动体在保持架上的通过频率（即滚动体自转频率fbc）为：3.止推轴承的特征频率止推轴承可以看作上述滚动轴承的一个特例，即α＝90°，同时内、外环相对转动频率为轴的转动频率fr，此时滚动体在止推环滚道上的频率为：滚动体相对于保持架的回转频率为：以上各特征频率是利用振动信号诊断滚动轴承故障的基础，对故障诊断非常重要。

共振解调技术在轴承故障诊断中的应用1 绪论1.1背景:随着工业化的进程，机械系统的运行可靠性越来越受到了人们的重视。

牵引电机滚动轴承是电机设备中常用的部件，并且是故障率非常高的零部件之一，所以对牵引电机滚动轴承的故障诊断就显得十分重要。

本文就是利用共振解调技术对滚动轴承进行故障诊断。

共振解调技术是近几年逐步发展起来的一门新技术，这种方法简单，易实现，加上很好的可靠性，使得共振解调技术在故障诊断领域有了广阔的发展前景。

1.2滚动轴承故障诊断的目的机械设备能够正常运行，取决于很多因素，其中很重要的一点就是在一定的工作环境和期间内，机械设备中的滚动轴承是否能够可靠有效的运行。

滚动轴承故障诊断，就是要在设备运行时，采集运行时的诸如振动或者温度等等能反映轴承运行状态的数据，通过对这些数据的分析，来发现轴承是否已经损坏，从而及时预防事故的发生。

状态检测，故障诊断，指导轴承的管理维修是滚动轴承故障诊断的基本方向。

(1)状态监测状态监测，就是通过各种检测方法，加上机械系统的历史和现状，考虑各方面的影响因素，对轴承的运行状况进行评估，并且对一些我们最关心的数据，要显示出来，如果超出了某个预设的值，要能够及时作出反映，报警，从而让工作人员在事故发生的萌芽期就将其解决，记录下来的数据，无论是正常运行还是出现故障的，今后对设备故障分析，评估都是非常有用的，提供了基础数据。

(2)故障诊断故障诊断，就是在前面状态监测的基础之上，利用采集到的数据，通过各种分析方法，对数据进行处理，当然还要结合实际的测量情况，通过分析，可以基本上判断出来轴承是否已经损坏，以及损坏的程度，如果损坏二还要通过分析找到损坏的位置，性质，程度，以提出该轴承的发展趋势，和继续使用的后果。

(3)指导轴承的管理维修根据诊断结果，做出轴承维修的方案，轴承的损坏程度不同，解决方法也不一样，比较严重的，应当立即维修或者更换，如果是早期比较小的问题，要对其之后的发展趋势做出评估，从而制定合理的维修计划。