通過對軸承外圈裂紋狀態下的模態分析,可以定量識別固有頻率及各種模態參數與損傷程度的關系。總結如下:
1)單純依靠頻率值很難反映結構的早期損傷,當損傷發展到一定程度時,固有頻率明顯下降但是只能發現損傷存在,并不能確定損傷位置和程度;
2)模態位移對于裂紋損傷敏感,四點角接觸軸承廠家,同一程度損傷位于某振型節點處時,該處位移模態變化較大,應力集中,否則位移模態變化較小;不同程度損傷使得同一階振型的模態位移變化不同,這就實現了損傷定量的識別。所以綜合分析可以實現故障的定量定位分析。
3)模態應變對于結構損傷敏感,而且具有和模態位移同樣的定位作用。
通過有限元計算,圖5、圖6、圖7所示為軸承外圈在完好狀態存在3. 5mm裂紋和6. 5mm裂紋時的模態振型及在該振型下的von mises 等效應力圖?梢、二、五、六、九、十階為外圈徑向變形;第三階是扭轉變形第四是彎曲邊變形,4p6232軸承廠家,七、八階為彎扭聯合邊變形應力情況復雜。圖6、圖7所示為裂紋---為3. 5mm和6. 5mm時的等效vo---es應力情況從圖5到圖7可以看出,當存在裂紋時,各階模態的應力集中情況明顯,隨著損傷情況的發展應力集中越來越大。同損傷對于不同階數變形和應力集中情況的影響不同,當損傷位于振型節點振型受損傷影響大,軸承加工廠家,應力集中情況明顯比如損傷點在彎曲處有較大的應力集中。這說明存在裂紋時,發生某階共振能夠很大程度上促進振型節點位置上裂紋的發展。圖5、6中第五、六階的振型可以看出損傷情況會影響模態振型的徑向變形方向,往往使得裂紋損傷位置處于振型節點。圖5、7中第九、十階的陣型對比可以看出,重度裂紋較明顯地使得振型發生了改變。
軸承的失效形式主要有疲勞剝落,過量的變形和磨損,疲勞剝落是正常失效形式,它決定了軸承的疲勞壽命;過量變形使軸承在運轉過程中產生劇烈的振動和噪聲。磨損使游隙及振動噪聲增大、運轉精度降低。疲勞剝落可根據使用壽命,零類軸承廠家,由額定動負荷限定負荷能力;過量變形可由額定靜負荷限定負荷能力; 而磨損只有通過合適的裝配及潤滑來改良。此外,軸承還有可能存在膠合、套圈斷裂、鐵珠壓碎、保持架磨損和斷裂、 電蝕、銹蝕等非常失效形,這些失效是應該避免的。