王栋梁 孙永吉 刘 英

(①兰州工业学院工程训练中心，甘肃 兰州 730050；②兰州电机股份有限公司，甘肃 兰州 730050)

轴承是高速机床电主轴应用最为广泛、最为核心的部件之一，其性能的好坏直接影响着电主轴质量的优劣。由于电主轴特殊的设计结构，其电动机的转子直接充当主轴部分，所以高速机床电主轴运行时产生的机械振动或故障主要体现在主轴的轴承上。转子轴承在发生故障时，转子的旋转轴心线就会发生变化，从而导致定子与转子间的气息磁通密度发生改变，进而影响高速机床电主轴的安全性和可靠性[1]。在电主轴轴承故障诊断的方法中，目前主要有两种：机械振动检测法和定子电流检测法。前者是通过采集安装在轴承基座周围的振动传感器的信号，并进行数据分析的方法。这种方法主要的缺点是传感器的信号会受设备本身的振动或其他外界环境振动的影响，导致测量的结果不够精确。定子电流检测法通过非侵入式的方式来达到故障诊断的目的。它具有信号容易采集、信号不易受干扰的特点，因此在高速机床电主轴故障诊断中得到了广泛的应用。

1 高速机床电主轴轴承的故障特征与故障诊断方法

目前大多数高速机床主轴轴承使用的是陶瓷球滚动轴承。电主轴轴承运行的工作条件是比较恶劣的，它除了受径向力和轴向力之外还受到外负载的冲击力[2-3]。在外负载发生剧烈变化时，电主轴轴承就会受到相应的冲击，如果不加控制，在多次冲击后，轴承就会出现严重的损伤。……