于滚动轴承通常具有径向间隙，根据损伤部分与内圈或外圈发生的位置不同，会发生振幅调制。
图 11 含有滚动体损伤的滚动轴承振动信号
图 12 轴承滚动体损伤的尺度3小波包能量分布
图 13 图12能量最大小波包的包络谱
5）轴承滚动体故障定量诊断案例
一滚动轴承在轴承试验台上进行测试，滚动轴承型号为552732QT，振动加速度传感器安装于轴承外圈的垂直朝上位置，轴的转速为503r／min，采样频率为12．8kHz。用3．4．1节的第二代小波包解调方法进行三层分解分析测得的振动信号。图14为振动信号八个分解频带的时域重构信号，d31、d32、…、d38分别表示第三层的第一个频带、第二个频带、……、第八个频带的重构信号。
图 14 第二代小波包重构信号
图15为振动信号由小到大依次为轴承保持架、轮对踏面、轴承滚动体、轴承外圈和轴承内圈故障特征频率处对应的解调谱分贝值。由图15可以看出，在第六频带fd36的解调谱中轴承滚动体故障特征频率对应分贝值为23．8854dB，超出了预警值，表明滚动轴承的滚动体存在缺陷。
图 15 第二小波包络解调谱分贝值
滚动轴承解体后，发现轴承一个滚动体的端部存在周向擦伤，而手感并不明 显，如图16所示。
图 16 滚动轴承滚子端部周向擦伤
三 结论
以上例举了在实践中遇到的三个典型实例,可得出以下几点结论。
(1)轴承故障特征频率是诊断滚动轴承缺陷的有效方法。
(2)利用包络谱、倒频谱分析技术可较准确地判断滚动轴承缺陷的部位及损伤程度。
(3)滚动轴承滚道内单一剥落坑,在频谱图上表现为轴承故障特征频率峰值较高,其倍频峰值较低。
(4)滚动轴承滚道多处损伤,在频谱图上表现为轴承故障特征频率的峰值与其倍频的峰值相差不大、并呈衰减趋势。
(5)滚动轴承内圈滚道故障,在频谱图上表现为内圈故障特征频率及其倍频两旁均出现被转频调制的边频带。而外圈滚道故障,在外圈故障特征频率及倍频两旁基本不出现边频带。
(6)发现轴承早期故障特征频率信号,要引起足够重视,否则将酿成重大事故。
四 参考文献
[1]李臻．第二代小波理论及其在故障诊断中的应用研究(博士学位论文)．西安：西安交通大学，2008．
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