1、滚动轴承可能由于润滑不良、载荷过大、材质不当、轴承内落入异物、锈蚀等原因，引起轴承工作表面上的剥落、裂纹、压痕、腐蚀凹坑和胶合等离散型缺陷或局部损伤。当滚动轴承另一工作表面通过某个缺陷点时，就会产生一个微弱的冲击脉冲信号。随着转轴的旋转，工作表面不断与缺陷点接触冲击，从而产生一个周期性的冲击振动信号 5。缺陷点处于不同的元件工作表面，冲击振动信号的周期间隔也即频率是不相同的，这个频率就称为冲击的间隔频率或滚动轴承的故障特征频率 4,6。可以根据轴承的几何参数和其转速计算轴承元件的故障特征频率 4,6,10。ABCinen0evivma.速度关系 diDemb.几何关系图 4.1 滚动轴承中个元
2、件的运动关系如图 4.1 所示，设外圈和内圈滚道上分别有一接触点 A 和 B，假设为理想状态，径向游隙为零，则 A 点和 B 点的圆周速度分别为(4-1)eenDv60(4-2)iinDv60式中 、 外圈、内圈滚道接触点处的圆周速度，mm/s；evi、 外圈、内圈滚道接触点处的直径，mm；Di、 外圈、内圈的转速，r/min。eni令 (4-3)cosmDd式中 滚动体直径，mm；d滚动体中心圆直径，mm；mD接触角，指接触面中心与滚动体中心连线和轴承径向平面之间的夹角，弧度或角度 。由图 4-1（b）可见=e )1(cosmmDdiD滚动体围绕轴承中心线的公转线速度乃是 和 的平均值，即i
3、ve)1()(120imeimnv滚动体的公转线速度也就是保持架中心圆的线速度。保持架中心圆上某一点的线速度为 mnDv60由上两式得保持架的转速为(4-4)1()(21eimn内圈相对于保持架的转速为(4-5)eiii n假设保持架上有 个滚动体，内圈上某一点滚动体滚过频率为zzznNeimii 12)(外圈相对于保持架的转速为(4-6)ieen外圈上某一点滚动体滚过频率为znznNieme 12)(滚动体的自转转速 可由接触点处两物体线速度相等的关系求得。例如，0n滚动体与内圈接触的 B 点相对于滚动体中心的线速度为260dnvOB式中 为滚动体自转转速。0n内圈滚道上与滚动体接触着的 B
4、 点相对于滚动体中心的线速度为 260)(2imii Dnv根据纯滚动条件，滚动体上接触点 B 和内圈滚道上相应的 B 点速度相等，得到ioBv由此可得滚动体的自转转速为(4-7)1(2)( 20 eimi ndDndn假如内圈滚道、外圈滚道或滚动体上有一处缺陷（剥落或裂纹等局部缺陷） ，则两种金属体在缺陷处相接触就会发生冲击作用，冲击的间隔频率见表 4-1。绝大多数滚动轴承在实际应用中总是保持外圈静止，内圈与轴一起旋转，当轴的转速为 时，则有nni0e由上面式（4-5）可得内圈相对于保持架的转速 )cos1(21mimDd因为保持架上有 个滚动体，所以内圈上某一点每分钟通过的滚动体数为z(4
5、-8)zdnzNmimi )cos1(2保持架相对于外圈的转速 )cs(1memDn表 4-1 有局部缺陷引起的冲击振动间隔频率缺陷位置 冲击振动发生的间隔频率Hz内圈 zDdnfmeii )cos1(602外圈 feie )(冲击单侧滚道 )cos1(602201 mei Ddnf滚动体冲击两侧滚道 )(201eidf保持架与外圈摩擦 )cos(62meiemDnf 保持架与内圈摩擦 )1(0eiedf表 4-2 有局部缺陷引起的冲击振动间隔频率 6缺陷位置 冲击振动发生的间隔频率Hz内圈 zDdnfmi )cos1(602外圈 fe )(冲击单侧滚道 )cos1(602201 mDdnf滚动体冲击两侧滚道 )(201mdf保持架与外圈摩擦 )cos(62memDnf保持架与内圈摩擦 )1(0edf外圈上某一点每分钟通过的滚动体数为(4-9)zDdnzNmem)cos1(2滚动体自转速度为(4-10)cos1(2)1(220 mmDdnndD假如内圈滚道、外圈滚道或滚动体上有一处缺陷（剥落或裂纹等局部缺陷） ，则两种金属体在缺陷处相接触就会发生冲击作用，冲击的间隔频率见表 4-2。
