李 峥， 李 政，2， 王 旭，2， 明安波，2， 卢文秀， 褚福磊

（1.清华大学机械工程系，北京100084；2.火箭军工程大学导弹工程学院，西安710025）

0 引 言

轴承系统仿真试验台在科研和教学中十分常见，它多用于转子系统（轴承、齿轮）的动力学研究和动力学结构的课程演示，而在这些试验台的设计中常见的多为正常完好的轴承，忽略了各种形式轴承故障的出现，导致在实验教学过程中，一些故障现象无法进行解释，对轴承动力学结构的理解不够深入，甚至和理论结果以及课程学习内容对比出现比较大的偏差。实际上，对故障轴承的动力学研究、实验现象的观测以及实验信号的识别分类等工作在实验教学过程中有着更为重要的作用。为此，本文开发了轴承故障诊断实验平台，为研究生更好地展示轴承的动力学特性［1-6］。

1 试验台

实验装置由不同故障尺寸的点蚀故障轴承、剥落故障轴承、线切割故障轴承、正常轴承组成。图1 和图2 分别是故障轴承和轴承故障诊断实验装置的实物图。教学设备核心部件由电动机、支撑轴承、轴、偏心盘以及底座固定平台等组成。其中电动机转速最高可以达到6 000 r／min，与其配套的控制软件可以调节恒定转速、变转速、正反向旋转等模拟多种转速工况。采集系统为设备自带的软件，传感器为ICP 型3056B1，灵敏度为10 mV／g。轴承选用的是SKF6204。在实验中为了得到更为精确的试验结果以及便于后期数据处理，采集频率设置为51.2 kHz［7-10］。

图1 试验设备

2 试验件各种参数

设计实验所采用的是skf6204 型轴承，外圈直径D＝47 mm，内圈直径d ＝20 mm，节径43.5 mm，滚动体直径B ＝14 mm，滚珠个数N ＝11。……