MATLAB列车信号分析系统设计(3)
1.疲劳剥落
在滚动轴承中，轴承的表面不断地承受载荷进行工作。因为交变载荷的长时间作用，首先会在表面形成较浅裂纹，随着时间的发展，裂纹会逐渐的扩大形成较大的裂纹，最后发展到大范围的裂纹。这种疲劳剥落现象能够使振动和噪声的现象加剧。
2.磨损
滚道和滚动体间长时间的相互运动，如果有外界的颗粒异物落入会导致滚道出现不同程度的磨损，再加上润滑条件不好加剧磨损的程度。磨损会导致滚道和滚动体之间的间隙增大，使其滚动表面粗燥，降低了轴承机器的运行精度，也会加剧振动和噪声的现象。
3.塑性变形
轴承因承受了过大的动、静载荷会导致轴承的塑性变形。滚道表面落入硬质杂物会导致表面形成一定深度的划痕，随着时间的增长，这个划痕会逐渐变大直到轴承发生塑性形变。
4.腐蚀
轴承长时间暴露在没有有效保护的工作环境下，会导致轴承发生腐蚀现象。轴承腐蚀通过有效的手段是可以避免的。
5.断裂
常常因为短时载荷瞬时太大或长期处于工作状态导致疲劳引起轴承零件断裂。轴承一旦发生断裂对列车的影响是巨大的。
6.胶合
轴承的胶合现象通常是由于润滑条件不好所引起的。在高速、重载的情况下会导致在温度在短时间内上升到一个很高的水平，轴承表面的高温下也会比较容易出现胶合现象。
滚动轴承的振动
滚动轴承的振动，包括了与轴承本身材料有关的固有振动和轴承表面环境的有关的振动。前者是轴承的固有振动，只要轴承一旦处于工作状态，其振动都是要发生的；然而却能够通过后者的振动情况分析轴承的各种故障信息。以下是对滚动轴承的各种振动信号进一步详细讨论。
1.滚动轴承的固有振动
轴承处于工作状态，由于滚动体的内外环之间存在空隙，所以不可避免的将会发生振动，这种振动是无法避免的。在轴承出厂时就已经决定了，其取决于轴承本身的材料，材质。与轴承的转速是没有关系的。
2.承载状态下滚动轴承的振动
滚动轴承在正常承载时，其轴心的轨迹不可能一直处于严格的中心处不变化，轴心在工作的过程中出现小范围的上下起伏波动，它由滚动体公转而产生的，这种振动也称为滚动体的传输振动，其振动的主要频率成分为f_c z，其中z为滚动体的数目，f_c为滚动体公转频率。
3．轴承刚度非线性引起的震动
滚动轴承是靠滚道与滚动体的弹性接触来承受载荷的，所以便具有了弹簧的性质。当轴承的润滑状态不好时时就会引起非线性弹簧振动的特性。
4.轴承制造或者装配的原因引起的振动
①轴承加工时在表面留下来的波纹所引起的振动，其频率比滚动体在滚道上的通过频率高很多倍。
②轴安装出现歪斜不严格对中时，由于轴承偏斜引起的振动，其振动频率成分为f_c z±f_a.
③滚动体大小不均引起的振动，其频率包括滚动体公转频率f_c以及nf_c±f_a
④装备过紧或者过松引起的振动。
5.滚动轴承的异常振动
滚动轴承的异常振动的原因是各种各样的，一般来说可以分为疲劳磨损、剥落损伤、胶合等有代表性的三种类型。
齿轮故障的基本形式
一般情况下，常见的齿轮失效形式主要有四种，即擦伤、磨料磨损、断裂以及疲劳剥落。
1.齿轮疲劳的断裂失效
齿轮在运行过程中承受载荷，就像悬臂梁承受载荷一样，其根部会受到脉冲循环的弯曲应力作用。这种周期性应力超过齿轮材料的疲劳极限时，会首先在根部产生浅裂纹，伴随着载荷不断冲击裂纹会逐渐变大，当剩余部分无法承受载荷时就会发生断齿现象。此外，齿轮在工作中受到短时大量过载、偏载以及制造时齿轮材质不均匀也可能会引起断齿。当齿轮受到过高的交变周期应力时，也会出现疲劳断裂的现象。
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