滾動軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中最重要的設(shè)備之一,由于運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,極易發(fā)生故障,據(jù)統(tǒng)計(jì)30%的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障是由滾動軸承故障引起的。針對滾動軸承故障的實(shí)驗(yàn)教學(xué),該文研制了一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺,針對被測軸承加工了各種故障,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及對特征信號進(jìn)行分析處理,為軸承的故障診斷提供了數(shù)據(jù)支撐,也為研究生教學(xué)工作及科研奠定了基礎(chǔ)。
【部分圖文】：

李崢，等：滾動軸承教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺99軸承。為了提高信噪比，在軸承座上加工有一個通槽，可將傳感器直接固定在軸承外圈上，也可以固定在軸承座上。軸承座通過拉桿與二級杠桿相連，實(shí)現(xiàn)對軸承徑向加載。二級杠桿末端采用懸掛不同組合的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊來實(shí)現(xiàn)加載。通過調(diào)節(jié)變頻器輸出及杠桿端負(fù)載的大小，可以實(shí)現(xiàn)軸承在不同載荷、不同轉(zhuǎn)速、不同故障嚴(yán)重程度下的聲發(fā)射信號測試分析[8-10]。圖2為教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺實(shí)物圖。(a)正視圖(b)側(cè)視圖圖2滾動軸承教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺實(shí)物圖2實(shí)驗(yàn)臺參數(shù)軸承實(shí)驗(yàn)臺電機(jī)采用2.2kW三相異步電機(jī)，型號為Y112M-6，最高轉(zhuǎn)速940r/min，通過V形帶傳動帶動試驗(yàn)臺主軸。測試的軸承HRB6220節(jié)圓直徑D=140mm，滾珠直徑d=25.4mm，滾珠個數(shù)z=10，接觸角=0。二級杠桿靜態(tài)加載裝置放大倍數(shù)為200，試驗(yàn)臺電控箱變頻器的最高頻率可達(dá)50Hz，皮帶輪傳動比為37/47。對應(yīng)電控箱頻率x，主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=3794050Hz47xr/min。3滾動軸承的故障特征頻率軸承的特征故障頻率計(jì)算公式如下：內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)頻率1r/(rmin)Hz60nf內(nèi)圈故障特征頻率icr1cos2zdffD外圈故障特征頻率ocr1cos2zdffD滾珠故障特征頻率2bcrcos1dDdffD保持架故障特征頻率cer11cos2dffD將具體參數(shù)代入公式可得：rf=2.37Hz時，內(nèi)圈故障、外圈故障、滾珠故障的特征頻率分別為14.1917、9.86、129.8612Hz。4滾動軸承故障信號實(shí)驗(yàn)研究HRB6220深溝球軸承如圖3所示。利用PAC公司的R-15傳感器采集故障信號，并進(jìn)行分析。測點(diǎn)的選擇應(yīng)符合剛度最大和傳遞路徑最短的原則，最好選在軸承?

李崢，等：滾動軸承教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺99軸承。為了提高信噪比，在軸承座上加工有一個通槽，可將傳感器直接固定在軸承外圈上，也可以固定在軸承座上。軸承座通過拉桿與二級杠桿相連，實(shí)現(xiàn)對軸承徑向加載。二級杠桿末端采用懸掛不同組合的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊來實(shí)現(xiàn)加載。通過調(diào)節(jié)變頻器輸出及杠桿端負(fù)載的大小，可以實(shí)現(xiàn)軸承在不同載荷、不同轉(zhuǎn)速、不同故障嚴(yán)重程度下的聲發(fā)射信號測試分析[8-10]。圖2為教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺實(shí)物圖。(a)正視圖(b)側(cè)視圖圖2滾動軸承教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺實(shí)物圖2實(shí)驗(yàn)臺參數(shù)軸承實(shí)驗(yàn)臺電機(jī)采用2.2kW三相異步電機(jī)，型號為Y112M-6，最高轉(zhuǎn)速940r/min，通過V形帶傳動帶動試驗(yàn)臺主軸。測試的軸承HRB6220節(jié)圓直徑D=140mm，滾珠直徑d=25.4mm，滾珠個數(shù)z=10，接觸角=0。二級杠桿靜態(tài)加載裝置放大倍數(shù)為200，試驗(yàn)臺電控箱變頻器的最高頻率可達(dá)50Hz，皮帶輪傳動比為37/47。對應(yīng)電控箱頻率x，主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=3794050Hz47xr/min。3滾動軸承的故障特征頻率軸承的特征故障頻率計(jì)算公式如下：內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)頻率1r/(rmin)Hz60nf內(nèi)圈故障特征頻率icr1cos2zdffD外圈故障特征頻率ocr1cos2zdffD滾珠故障特征頻率2bcrcos1dDdffD保持架故障特征頻率cer11cos2dffD將具體參數(shù)代入公式可得：rf=2.37Hz時，內(nèi)圈故障、外圈故障、滾珠故障的特征頻率分別為14.1917、9.86、129.8612Hz。4滾動軸承故障信號實(shí)驗(yàn)研究HRB6220深溝球軸承如圖3所示。利用PAC公司的R-15傳感器采集故障信號，并進(jìn)行分析。測點(diǎn)的選擇應(yīng)符合剛度最大和傳遞路徑最短的原則，最好選在軸承?

李崢，等：滾動軸承教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺99軸承。為了提高信噪比，在軸承座上加工有一個通槽，可將傳感器直接固定在軸承外圈上，也可以固定在軸承座上。軸承座通過拉桿與二級杠桿相連，實(shí)現(xiàn)對軸承徑向加載。二級杠桿末端采用懸掛不同組合的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊來實(shí)現(xiàn)加載。通過調(diào)節(jié)變頻器輸出及杠桿端負(fù)載的大小，可以實(shí)現(xiàn)軸承在不同載荷、不同轉(zhuǎn)速、不同故障嚴(yán)重程度下的聲發(fā)射信號測試分析[8-10]。圖2為教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺實(shí)物圖。(a)正視圖(b)側(cè)視圖圖2滾動軸承教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺實(shí)物圖2實(shí)驗(yàn)臺參數(shù)軸承實(shí)驗(yàn)臺電機(jī)采用2.2kW三相異步電機(jī)，型號為Y112M-6，最高轉(zhuǎn)速940r/min，通過V形帶傳動帶動試驗(yàn)臺主軸。測試的軸承HRB6220節(jié)圓直徑D=140mm，滾珠直徑d=25.4mm，滾珠個數(shù)z=10，接觸角=0。二級杠桿靜態(tài)加載裝置放大倍數(shù)為200，試驗(yàn)臺電控箱變頻器的最高頻率可達(dá)50Hz，皮帶輪傳動比為37/47。對應(yīng)電控箱頻率x，主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=3794050Hz47xr/min。3滾動軸承的故障特征頻率軸承的特征故障頻率計(jì)算公式如下：內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)頻率1r/(rmin)Hz60nf內(nèi)圈故障特征頻率icr1cos2zdffD外圈故障特征頻率ocr1cos2zdffD滾珠故障特征頻率2bcrcos1dDdffD保持架故障特征頻率cer11cos2dffD將具體參數(shù)代入公式可得：rf=2.37Hz時，內(nèi)圈故障、外圈故障、滾珠故障的特征頻率分別為14.1917、9.86、129.8612Hz。4滾動軸承故障信號實(shí)驗(yàn)研究HRB6220深溝球軸承如圖3所示。利用PAC公司的R-15傳感器采集故障信號，并進(jìn)行分析。測點(diǎn)的選擇應(yīng)符合剛度最大和傳遞路徑最短的原則，最好選在軸承?
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本文編號：2852344