對于滾動軸承不能只依賴振動總量來精確評估滾動軸承的狀態(tài)，也不能完全依賴超聲頻帶測量：振動尖峰能量（Spike Energy）、高頻加速度（High FrequencyAcceleration-HFD）、沖擊脈沖（Shock Pules－SPM）。只有將超聲測量與振動特征信號分析結(jié)合使用才是最好的評定軸承的狀態(tài)。

滾動軸承一旦產(chǎn)生故障，會產(chǎn)生以下四種類型頻率的每一種：隨機(jī)的超聲頻率：頻率范圍5000~60000HZ，測量使用方法：振動尖峰能量、高頻加速度、沖擊脈沖，這些用于檢測軸承的初始故障。

振動尖峰能量烈度圖：

高頻加速度和沖擊脈沖的比較烈度表：

軸承部件的自振頻率：頻率范圍500~2000HZ，軸承零部件受到?jīng)_擊時(shí)，以它們的自振頻率“瞬時(shí)擾動”。在滾動軸承中，滾動元件打擊內(nèi)外環(huán)跑道上的缺陷的間斷的沖擊激起它們的自振頻率。但故障擴(kuò)展到微觀大小時(shí)，它們開始激起這些軸承零部件的自振頻率，成為“第二個檢測癥兆”。故障惡化時(shí)，可引起更大的沖擊，這些更大的沖擊產(chǎn)生更大的自振頻率尖峰響應(yīng)。磨損嚴(yán)重時(shí)，在這些共振附近出現(xiàn)更多頻率分量，它們中許多是這些自振頻率的1X轉(zhuǎn)速的邊帶（往往，這些調(diào)制尖峰以軸承的故障頻率為間隔，而不是1X轉(zhuǎn)速頻率的邊帶）。軸承自振頻率與轉(zhuǎn)速無關(guān)，但它們的響應(yīng)幅值與沖擊速度成正比，意味著轉(zhuǎn)速越高，響應(yīng)幅值也越高。

旋轉(zhuǎn)軸承的故障頻率：

軸承零部件故障頻率與軸承的平均直徑-Pa、滾動體直徑-Ba、滾動體數(shù)目-Nb和接觸角-有關(guān)。FTF-保持架故障頻率、BSF-滾動體故障頻率、BPOR-內(nèi)環(huán)故障率、BPIR-外環(huán)故障頻率。

FTF、BSF、BPOR、BPIR簡易計(jì)算公式（可參考平臺內(nèi)前期文章介紹）。

軸承故障頻率都是轉(zhuǎn)速頻率的非整數(shù)倍（本人所遇確實(shí)如此，但曾看到過一篇文章說正好是轉(zhuǎn)速頻率整數(shù)倍）。

正常情況下滾動軸承故障頻率不應(yīng)存在，當(dāng)存在軸承故障頻率時(shí)，可以說明軸承至少發(fā)出初始故障信號。然而，應(yīng)該明確一點(diǎn)：這些軸承故障頻率的出現(xiàn)未必意味著軸承內(nèi)一定是軸承已損壞，由于軸承潤滑不佳，發(fā)生金屬對金屬的接觸，軸承承受不適當(dāng)?shù)呢?fù)載（過大的壓配合-過盈配合偏大，對不承受軸向推力的軸承施加了軸向推力，推力軸承反向安裝等等），也將出現(xiàn)軸承的故障頻率。

無論是內(nèi)環(huán)還是外環(huán)故障，都有1X轉(zhuǎn)速的邊帶，不轉(zhuǎn)的環(huán)邊帶要比轉(zhuǎn)動的環(huán)邊帶多。如果內(nèi)環(huán)兩側(cè)被1X轉(zhuǎn)速邊帶族環(huán)繞時(shí)，說明損壞的程度更嚴(yán)重。

內(nèi)環(huán)、外環(huán)故障頻率的相對幅值：外環(huán)故障頻率的幅值高于內(nèi)環(huán)故障頻率的幅值，只要是傳感器靠近外環(huán)的原因。

軸承故障頻率通常出現(xiàn)的次序：通常軸承故障的順序軸承內(nèi)和外環(huán)→滾動體和保持架。此后，保持架故障頻率以基頻或以其它頻率的邊帶形式出現(xiàn)。滾動體故障頻率有時(shí)以邊帶形式出現(xiàn)在軸承內(nèi)環(huán)/外環(huán)故障頻率的左右側(cè)。

軸承保持架故障頻率出現(xiàn)的位置：傳統(tǒng)上認(rèn)為滾動軸承的故障頻率都是高頻故障，但是軸承保持架的故障頻率并非如此，一般在0.33X~0.48X范圍，精確的范圍在0.35X~0.45X之間。通常保持架故障頻率不以基頻出現(xiàn)，往往以邊帶形式出現(xiàn)在BSF兩側(cè)，或以差頻形式出現(xiàn)在BPOR、BPIR兩側(cè)。

滾珠或滾棒產(chǎn)生的故障頻率：當(dāng)出現(xiàn)BSF時(shí)，一般也會有FTF出現(xiàn)。軸承保持架斷裂時(shí)，可能出現(xiàn)滾動體旋轉(zhuǎn)故障頻率，但此時(shí)滾動體未必出現(xiàn)故障，因?yàn)榭赡苁潜３旨茔T接處斷裂，滾動體正在強(qiáng)烈推動保持架。

滾動體故障時(shí)會產(chǎn)生Nb×X頻率（無論多少個滾動體產(chǎn)生的故障）。軸承故障頻率允許的振動：對于這個沒有絕對的答案，與轉(zhuǎn)速、機(jī)器、振動傳遞的通道有關(guān)。如果轉(zhuǎn)速低，即使故障頻率的幅值很低，都可能損壞很嚴(yán)重了。

對于前面兩種情況，僅針對存在單個故障頻率（沒有某個故障頻率的諧波分量）。對于BPIR、BPOR存在故障頻率的諧波，同時(shí)有1X邊帶或其它故障頻率的邊帶，說明軸承潛在嚴(yán)重故障。

指示軸承磨損嚴(yán)重的最重要的東西就是存在軸承故障頻率的諧波頻率，尤其是伴有1X轉(zhuǎn)速邊帶或軸承其它故障頻率的邊帶，它與幅值無關(guān)，對于這種軸承應(yīng)盡快更換掉。

評定轉(zhuǎn)速低于250RPM機(jī)器的軸承狀態(tài)：目前已經(jīng)成功地評定轉(zhuǎn)速低達(dá)1.5RPM的滾動軸承，主要取決于分析儀和傳感器。對于轉(zhuǎn)速在120RPM以下的頻率不能把振動加速度信號積分到振動速度，否則會對振動幅值有較大的壓縮。加速度一次積分為速度，速度一次積分為位移。目前最通用的加速度計(jì)的響應(yīng)頻率約在5~10000HZ。對于不同級別的轉(zhuǎn)速規(guī)定振動幅值的報(bào)警值是不一樣的，例如120RPM和1200RPM，因?yàn)樵诖笮偷退贆C(jī)器上1X轉(zhuǎn)速頻率和軸承故障頻率本身的幅值比較小，引起1X頻率的不平衡力隨轉(zhuǎn)速的平方變化，所以1X頻率幅值也比較小。因此對于低速機(jī)器規(guī)定頻譜報(bào)警帶，必須把他們規(guī)定得比高級別轉(zhuǎn)速1200RPM的機(jī)器的報(bào)警幅值低，最好的辦法就是捕捉實(shí)際數(shù)據(jù)，并進(jìn)行總量和各頻率帶的幅值的統(tǒng)計(jì)分析來確定。在轉(zhuǎn)速20~100RPM是可以使用FFT和時(shí)域波形來分辨故障，時(shí)域波形更清晰反映故障。當(dāng)轉(zhuǎn)速為1~20RPM時(shí)，F(xiàn)FT基本上檢測不到故障信號，而時(shí)域波形仍然能夠反映軸承故障。最佳采樣時(shí)間的確定，如果1秒/轉(zhuǎn)，為采集到軸承的故障頻率，應(yīng)規(guī)定采樣時(shí)間2~4秒的采樣時(shí)間tMAX，除采集FFT譜之外，還應(yīng)采集時(shí)域信號。如果機(jī)器以10轉(zhuǎn)/分（6秒/轉(zhuǎn)）的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，則應(yīng)采用約12~24秒的采樣時(shí)間（tMAX），則采用時(shí)間應(yīng)設(shè)置得比較長，而且采樣為800條譜線的FFT譜，而不是400線FFT譜。

檢測軸承故障頻率，傳感器的位置應(yīng)放置在何處：盡可能靠近軸承的承載區(qū)，尤其是承受徑向載荷的軸承（滾珠、棍棒），否則其信號強(qiáng)度的影響可達(dá)100%。

不合適的軸承載荷和安裝的檢測：軸承與軸承座過盈配合，滾子擠壓內(nèi)外環(huán)，產(chǎn)生內(nèi)外環(huán)故障頻率。推力軸承反向安裝會產(chǎn)生內(nèi)外環(huán)故障頻率，且幅值較高，甚至更高。

不良的軸承潤滑產(chǎn)生的頻率：其頻率范圍為900~1600HZ，這個頻率范圍是軸承的自振頻率范圍。在5000~8000RPM頻率范圍是用來檢查潤滑好壞的頻率范圍，在同一軸承座上測得高的振動尖峰能量（或相當(dāng)?shù)牧浚┑脑?，如果在支承這同一根軸的其它軸承上既不存在高的振動尖峰能量值，也沒有這些頻率分量的頻譜，則更充分證明潤滑不良的故障?？梢约哟鬂櫥?，12~24小時(shí)后檢查這些超聲能量是否消失，若消失則更能證明這一點(diǎn)。

電機(jī)內(nèi)軸承中由電氣引起的槽的故障：在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)僅0.4~0.5V電壓通過軸承，便可產(chǎn)生明顯的損壞。另外，有電氣的槽的故障時(shí)“一個出現(xiàn)在40000~60000RPM之間的與任何軸承故障頻率不匹配的尖峰，往往已經(jīng)有最大缺陷的軸承內(nèi)環(huán)或軸承外環(huán)的邊帶伴隨在這個尖峰的兩側(cè)。這是我們?nèi)粘？梢宰R別電氣的槽的故障的一種方法，除此之外可以通過空載或正常負(fù)荷聽聲音來判斷軸承惡化，聲音變大，并變得深沉”。高頻信號一般不易傳遞，所以在采集時(shí)盡量靠近軸承。解決槽故障的方法是采用絕緣套或安裝碳刷。

和頻和差頻：

和頻和差頻：一個部件故障→故障惡化→引起其它部件故障→其它部件故障頻率出現(xiàn)。頻率之間相互加和減，絕不會只產(chǎn)生某個故障頻率的基頻。故障出現(xiàn)時(shí)，這個故障頻率可能成為其它已經(jīng)存在頻率的邊帶形式出現(xiàn)。例如，軸承保持架故障頻率-FTF，通常不會以約0.35X~0.45X轉(zhuǎn)速頻率的基頻出現(xiàn)，而是BSF、BPOR、BPIR故障頻率的邊帶，甚至可以與其它振源調(diào)制成新的頻率。以下是和頻和差頻一些重要的因素和特征：

BSF一般不以基頻或諧波出現(xiàn)，而以其它頻率的邊帶出現(xiàn)。

如果在軸承外環(huán)或軸承內(nèi)環(huán)上存在一個單一的故障，則將只出現(xiàn)一個單一的軸承外環(huán)或軸承內(nèi)環(huán)故障頻率（BPOR 或BPIR），如果其周圍出現(xiàn)多個故障時(shí)，將出現(xiàn)這個軸承外環(huán)或軸承內(nèi)環(huán)故障頻率（BPOR或BPIR）的許多諧波頻率。

隨著軸承內(nèi)環(huán)和外環(huán)故障的擴(kuò)展，其故障惡化較好的指標(biāo)是軸承故障頻率的諧波頻率的數(shù)目以及出現(xiàn)軸承外環(huán)或軸承內(nèi)環(huán)故障頻率兩側(cè)的1X轉(zhuǎn)速頻率的邊帶，尤其是外環(huán)的邊帶。

在滾動軸承故障頻率分析中，強(qiáng)調(diào)的不是幅值而是頻譜中的頻率成份。實(shí)際上在軸承狀態(tài)惡化時(shí)其軸承故障頻率的幅值開始下降，尤其在軸承內(nèi)環(huán)或軸承外環(huán)缺陷開始擴(kuò)展時(shí)。此時(shí)要重視軸承故障頻率的諧波頻率數(shù)目，且伴有1X邊帶。

軸承故障繼續(xù)惡化，調(diào)制繼續(xù)，影響愈來愈大，直至頻譜變?yōu)?X轉(zhuǎn)速頻率的諧波頻率。

對于有擺動滾動體的自位雙列軸承可產(chǎn)生兩組軸承故障頻率（a）僅內(nèi)環(huán)或外環(huán)的一側(cè)，用單列的滾子計(jì)算故障頻率，（b）如果缺陷出現(xiàn)在軸承外環(huán)或軸承內(nèi)環(huán)的兩側(cè)，則用滾動體總數(shù)目來計(jì)算故障頻率。

僅從頻譜中難以診斷一個滾動體在軸承內(nèi)環(huán)上一個單個故障，因?yàn)槠浞低浅Ｐ?，并且在?jì)算的故障頻率處看不到離散的譜線，為此除了振動頻譜本身之外，還應(yīng)研究時(shí)域波形。

在滾動軸承中，存在轉(zhuǎn)速諧波頻率時(shí)，它們可能是軸承在軸上松動或在軸承座中松動的信號，或者更重要的是它們可能是軸承在軸上旋轉(zhuǎn)或在軸承座中旋轉(zhuǎn)的信號。