[发明专利]一种基于定位普遍法则的滚动轴承外圈缺陷定位诊断方法有效
申请号: | 201910456770.X | 申请日: | 2019-05-29 |
公开(公告)号: | CN110146290B | 公开(公告)日: | 2020-08-18 |
发明(设计)人: | 张飞斌;褚福磊;王天杨 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G01M13/045 | 分类号: | G01M13/045;G06F17/10 |
代理公司: | 北京鸿元知识产权代理有限公司 11327 | 代理人: | 邸更岩 |
地址: | 100084 北京市海淀区1*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 定位 普遍 法则 滚动轴承 外圈 缺陷 诊断 方法 | ||
1.基于定位普遍法则的滚动轴承外圈缺陷定位诊断方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
1)定义滚动轴承全方位象限:以滚动轴承端面为参考平面,在参考平面内建立直角坐标系,过轴心O的水平线为x轴;水平向右为x轴正方向,记为x+;水平向左为x轴负方向,记为x-;过轴心O的垂直线为y轴,垂直向下为y轴正方向,记为y+;垂直向上为y轴负方向,记为y-;x轴和y轴将参考平面分割为四个象限,将x+Oy-围成的区域定义为第一象限(1),y-Ox-围成的区域定义为第二象限(2),x-Oy+围成的区域定义为第三象限(3),y+Ox+围成的区域定义为第四象限(4);以x+为角度基准线,第一象限对应的角度区间为[0°,90°],第二象限的角度区间为[90°,180°],第三象限对应的角度区间为[180°,270°],第四象限的角度区间为[270°,360°];将外圈缺陷的径向中心线与x+的逆时针夹角定义为外圈缺陷角位置φf;
2)测取振动加速度信号:以步骤1)中设定的直角坐标系为参考,在轴承座0°和90°位置分别安装第一振动加速度传感器和第二振动加速度传感器,并以采样频率fs和采样点数N进行同步采集,第一振动加速度传感器采集的信号命名为ax,第二振动加速度传感器采集的信号命名为ay;以时间t为横坐标,ax为纵坐标,绘制出ax的时域波形图,以纵坐标方向为参照,在ax的时域波形图中量取出滚珠经过外圈缺陷时激起的冲击波形的振荡起始方向,命名为ax起始方向;以时间t为横坐标,ay为纵坐标,绘制出ay的时域波形图,以纵坐标方向为参照,在ay的时域波形图中量取出滚珠经过外圈缺陷时激起的冲击波形的振荡起始方向,命名为ay起始方向;
3)建立定位普遍法则:当ax起始方向为负,ay起始方向为正,则判定出外圈缺陷处于第一象限Q1,记为φf∈Q1;当ax起始方向为正,ay起始方向为正,则判定出外圈缺陷处于第二象限Q2,记为φf∈Q2;当ax起始方向为正,ay起始方向为负,则判定出外圈缺陷处于第三象限Q3,记为φf∈Q3;当ax起始方向为负,ay起始方向为负,则判定出外圈缺陷处于第四象限Q4,记为φf∈Q4;
4)外圈缺陷全方位精确定位诊断:
根据步骤2)测取的振动加速度信号ax和ay,由以下公式计算垂-平同步均方根值σvh和平-垂同步均方根值σhv:
平-垂同步均方根值σhv由下式计算:
再结合步骤3)所述的定位普遍法则和以下公式精确定位诊断出外圈缺陷角位置φf:
其中s=0.02为斜率常系数;A为幅值常系数,可通过以下基准实验得到:在6307滚动轴承实验台上安装含有外圈缺陷的滚动轴承;旋转滚动轴承外圈,将外圈缺陷角位置调整到270°位置,采用步骤2) 的方法,测取基准实验轴承的振动加速度信号ax0和ay0,并由以下公式计算出幅值常系数A:
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