球磨机滚动轴承异常引起的振动分类

球磨机的运行中，实际齿轮传动故障诊断中，拾取振动信号的传感器一般布置在轴承座或箱体外壳的适当部位，因而拾取到的振动信号为上述内部和外部激振源施加于振动系统的综合振动。因此必须把故障特征从综合振动中提取出来。为此，红星集团的设计师们首先要研究球磨机滚动轴承内部三种因素引起的振动信号的各自特征。

1、滚动轴承自身结构特点及装配引起的振动

轴承旋转时，由于轴承本身的结构特点造成承载刚度的变化，引起轴承振动。当轴转速一定时，这一振动具有确定性质。另外，轴承元件在加工过程中，难免存在表面波纹度、粗糙度及形位公差、装配误差等原因发生交变激振力使轴承系统产生振动。但总体上来说，这些激振力随机性较强，含多种频率成分。

2、轴承运行故障引起的振动

滚动轴承在运行过程中出现的故障，按其振动信号的特征，可分为两大类：一类为表面损伤类故障，如点蚀、剥落、擦伤等；另一类为磨损类故障。

（1）表面损伤

对表面损伤类故障，当擦伤点通过轴承表面时，将产生突变的冲击脉冲力，该脉冲力是一宽带信号，必然覆盖轴承系统的高频固有振动频率而引起谐振从而产生冲击振动。表面损伤故障产生的冲击振动成分从性质上分为两类。

一类是由于轴承元件的工作表面损伤点，在运行过程中反复撞击与之接触的其它元件表面而产生的低频振动，又称为“通过振动”，振动频率即为故障特征频率。利用频谱分析诊断轴承故障时，即查看故障频率是否在振动信号中出现，若出现，则根据该频率成分的大小进一步确定故障发生的部位，是内圈、外圈还是滚动体。滚动轴承故障频率一般在IkHz以下。

另一类是由于损伤冲击而诱发的轴承系统的高频固有振动，轴承系统的高频固有振动很复杂，如轴承内、外圈的径向弯曲固有振动、滚动体的振动，甚至测振传感器的固有振动等，都可由损伤冲击而产生并反映到轴承的振动信号中。通过检测轴承振动信号中是否存在高频振动，是目前振动诊断中所采用的行之有效的共振解调法的基本出发点。

（2）磨损

轴承表面磨损后产生的振动同正常轴承振动具有相似的性质，二者波形均不规则，随机性强，只是磨损后的振动幅值明显高于正常轴承，而没有别的特征差别。因此没有一种很好的信号处理方法来诊断磨损故障。通常，人们监测振动的有效值和峰值同正常轴承相比较，若明显高于正常轴承，则判断其为磨损。相比较而言，磨损的危害程度不及表面损伤，因而人们更重视的是表面损伤类故障。