滚动轴承的振动测量与简易诊断（3）

时间：2010-12-20

滚动轴承的振动测量与简易诊断（3）

(3)波峰因数诊断法

波峰因数定义为峰值与均方根值之比（XP/Xrms）。该值用于滚动轴承简易诊断的优点

在于它不受轴承尺寸、转速及载荷的影响，也不受传感器、放大器等一、二次仪表灵敏

度变化的影响。该值适用于点蚀类故障的诊断。通过对XP/Xrms值随时间变化趋势的监

测，可以有效地对滚动轴承故障进行早期预报，并能反映故障的发展变化趋势。当滚动

轴承无故障时，XP/Xrms，为一较小的稳定值；一旦轴承出现了损伤，则会产生冲击信

号，振动峰值明显增大，但此时均方根值尚无明显的增大，故XP/Xrms增大；当故障不

断扩展，峰值逐步达到极限值后，均方根值则开始增大，XP/Xrms逐步减小，直至恢复

到无故障时的大小。

(4)概率密度诊断法

无故障滚动轴承振幅的概率密度曲线是典型的正态分布曲线；而一旦出现故障，则概率

密度曲线可能出现偏斜或分散的现象，如图3所示。

(5)峭度系数诊断法

峭度（Kurtosis）β定义为归一化的4阶中心矩，即

式中：x—瞬时振幅；

X—振幅均值；

p（x）—概率密度；

σ—标准差。

振幅满足正态分布规律的无故障轴承，其峭度值约为3。随着故障的出现和发展，峭度值

具有与波峰因数类似的变化趋势。此方法的优点在于与轴承的转速、尺寸和载荷无关，主

要适用于点蚀类故障的诊断。


英国钢铁公司研制的峭度仪在滚动轴承故障的监测诊断方面取得了很好的效果。利用快

装接头，仪器的加速度传感器探头直接接触轴承外圈，可以测量峭度系数、加速度峰值和RMS

值。图4为使用该仪器监测同一轴承疲劳试验的结果。试验中第74h轴承发生了疲劳破坏，峭

度系数由3上升到6［图(a)］，而此时峰值［图(b)］和RMS值尚无明显增大。故障进一步明

显恶化后，峰值、RMS值才有所反映。

图中虚线表示在不同转速（800～2700r/min ）和不同载荷（0～11kN）下进行试验时

上述各值的变动范围。很明显，峭度系数的变化范围最小，约为士8%。轴承的工作条件

对它的影响最小，即可靠性及一致性较高。

有统计资料表明，使用峭度系数和RMS值共同来监测，滚动轴承振动情况，故障诊断成

功率可达到96％以上。





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