WO2019221251A1 - 軸受の状態監視方法及び状態監視装置 - Google Patents

軸受の状態監視方法及び状態監視装置 Download PDF

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row
revolution
frequency
rotation
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湯川　謹次
伸司 西端
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日本精工株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/04—Bearings

Definitions

  • the present invention relates to a bearing state monitoring method and a state monitoring device.
  • a feature amount extraction unit extracts a frequency feature amount and a time feature amount from an output of a vibration sensor and inputs them to an abnormality diagnosis unit. Describes an abnormality diagnosis method and apparatus for a rotating device that can determine the presence / absence of an abnormality and the type of abnormality by comparing the above.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688 detects vibration generated from a bearing, performs envelope processing and frequency analysis on the detected signal waveform, and obtains the entire spectrum obtained by measuring the peak value of the obtained envelope spectrum in a predetermined frequency range.
  • a bearing abnormality diagnosis method and apparatus that obtains a calculated value by dividing by an overall value, which is an integral value, and compares the calculated value with a reference value to determine the presence or absence of an abnormality.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to analyze the vibration and sound of a mechanical device or the frequency of a strain value generated in an inner ring, an outer ring, a shaft, and a housing, thereby It is an object of the present invention to provide a bearing state monitoring method and a state monitoring apparatus capable of measuring the fluctuation of the rotation and the number of revolutions.
  • a bearing state monitoring method for monitoring the operating state of a bearing A step of detecting vibration, sound generated from the bearing, or a signal based on a strain value of the inner ring, outer ring, shaft, and housing; a step of performing frequency analysis on the signal; and calculating spectral data; and the spectral data
  • the frequency at which the peak appears is compared with at least one of the theoretical frequency due to rotation of the rolling element and the theoretical frequency due to revolution when the inner and outer rings of the bearing and the rolling element are not slipped, and the rotation of the rolling element of the bearing.
  • a condition monitoring method for a bearing comprising: (2) A bearing condition monitoring device for monitoring the operating condition of the bearing, A sensor that detects a vibration, sound generated from the bearing, or a signal based on a strain value of an inner ring, an outer ring, a shaft, or a housing, a waveform processing unit that performs frequency analysis on the signal and calculates spectrum data, The frequency at which the peak of the spectrum data appears is compared with at least one of the theoretical frequency due to rotation of the rolling element and the theoretical frequency due to revolution when the inner and outer rings of the bearing and the rolling element do not slip, and the rolling element of the bearing.
  • a bearing state monitoring method for monitoring an operating state of each row of a plurality of bearings or double row bearings A step of detecting a vibration, sound generated from each row of the plurality of bearings or the double row bearing, or a signal based on a strain value of an inner ring, an outer ring, a shaft, and a housing, and performing frequency analysis on the signal, A step of calculating spectral data; a ratio of peak frequencies of the spectral data due to rotation and revolution of each row of the bearings or the double row bearing; and inner and outer rings of the rows of the bearings or the double row bearings.
  • a bearing state monitoring device for monitoring an operation state of each row of a plurality of bearings or double row bearings, A sensor that detects vibration, sound generated from each row of the plurality of bearings or the double row bearing, or a signal based on a strain value of the inner ring, outer ring, shaft, and housing, and frequency analysis is performed on the signal.
  • a waveform processing unit that calculates spectrum data, a ratio of peak frequencies of the spectrum data due to rotation and revolution of each row of the bearings or the double row bearings, and each row of the bearings or the rows of the double row bearings Compare the ratio of the theoretical frequency generated by the rotation of the rolling element when the inner and outer rings and the rolling element do not slip, and the ratio of the theoretical frequency generated by the revolution, and the bearings or the double row bearings. And a calculation unit that obtains at least one of a change in the number of rotations of the rolling elements and a change in the number of revolutions of each of the rolling elements.
  • a sensor detects a vibration, sound generated from the bearing or a strain value of the inner ring, outer ring, shaft, and housing, and the waveform processing unit detects the signal.
  • the waveform processing unit After calculating the spectrum data by performing frequency analysis on the shaft, the frequency at which the peak of the spectrum data appears in the calculation unit, the theoretical frequency due to the rotation of the rolling element when the inner and outer rings of the bearing and the rolling element do not slip, and the revolution
  • the revolution By comparing with at least one of the theoretical frequencies according to the above, at least one of the fluctuation of the rotation number of the rolling element of the bearing and the fluctuation of the revolution number is obtained.
  • a sensor detects a vibration, sound generated from the bearing or a strain value of the inner ring, outer ring, shaft, and housing, and the waveform processing unit detects the signal.
  • the calculation unit After calculating the spectrum data by performing frequency analysis on the motor, the calculation unit generates the ratio of the frequency at which the peak of the spectrum data appears, and the theory generated by the rotation of the rolling element when there is no slip between the inner and outer rings of the bearing and the rolling element By comparing at least one of the ratio of the frequency and the ratio of the theoretical frequency by revolution, at least one of the fluctuation of the rotation number of the rolling element of the bearing and the fluctuation of the revolution number is obtained.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a bearing state monitoring apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is an image figure of the graph of the envelope spectrum measured by the state monitoring apparatus of the bearing of FIG. It is a schematic block diagram of the bearing state monitoring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is an image figure of the graph of the envelope spectrum measured by the state monitoring apparatus of the bearing of FIG. It is a schematic block diagram of the bearing state monitoring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is an image figure of the graph of the envelope spectrum measured by the state monitoring apparatus of the bearing of FIG. It is a schematic block diagram of the bearing state monitoring apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a bearing state monitoring device for measuring revolution slip and rotation slip of a deep groove ball bearing
  • FIG. 2 is an image diagram of a graph of an envelope spectrum measured by the bearing state monitoring device.
  • the bearing state monitoring device 10 of the present embodiment is a device for monitoring the state of the deep groove ball bearing 1.
  • the deep groove ball bearing 1 holds an inner ring 2, an outer ring 3, a plurality of balls 4 which are rolling elements disposed between the inner and outer rings 2 and 3, and a plurality of balls 4 so as to be rotatable. And a cage 5.
  • the inner ring 2 is fitted to the rotary shaft 6 and the outer ring 3 is fixed to a housing (not shown).
  • the bearing state monitoring device 10 includes a vibration sensor 20, a rotation sensor 22, an A / D conversion unit 31, a waveform processing unit 32, a calculation unit 33, and a determination unit 34.
  • the A / D conversion unit 31, the waveform processing unit 32, the calculation unit 33, and the determination unit 34 are mainly configured by an information processing apparatus 30 such as a personal computer.
  • the vibration sensor 20 detects vibration generated from the deep groove ball bearing 1 facing the outer ring 3 as an electric signal, and amplifies the detected electric signal by the amplifier 21 and inputs it to the A / D converter 31.
  • the rotation sensor 22 is arranged opposite to the rotation shaft 6 to detect the rotation of the rotation shaft 6, and the rotation speed of the rotation shaft 6 is obtained by the tachometer 23 and input to the calculation unit 33.
  • the vibration data input from the vibration sensor 20 to the A / D conversion unit 31 is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 31, and then subjected to envelope processing and frequency analysis by the waveform processing unit 32 to calculate spectrum data. To do.
  • the calculation unit 33 further calculates the theoretical frequency due to the rotation and revolution of the ball 4 when the inner and outer rings 2, 3 and the ball 4 are not slipped, based on the rotation speed of the rotating shaft 6 detected by the rotation sensor 22. Then, by comparing the theoretical frequency with the frequency at which the peak of the spectrum data obtained by the waveform processing unit 32 appears (hereinafter referred to as “peak frequency”), the rotation slip and the revolution slip of the ball 4 are obtained.
  • the peak frequency is selected by a conventional method such as comparing with a certain reference value.
  • FIG. 2 is an image diagram of a graph comparing the peak frequency of the spectrum data with the theoretical frequency in a state where no slip occurs.
  • A is a ball when the inner and outer rings 2, 3 and the ball 4 are not slipped.
  • 4 indicates the theoretical frequency due to the rotation of the ball 4
  • B indicates the theoretical frequency due to the revolution of the ball 4 when the inner and outer rings 2, 3 and the ball 4 do not slip.
  • the difference between the theoretical frequency A due to the rotation of the ball 4 and the peak frequency of the spectrum data corresponding to the theoretical frequency A determined by the waveform processing unit 32 is the fluctuation C of the rotation number, and the theoretical frequency B due to the revolution of the ball 4
  • the difference between the peak frequency of the spectrum data corresponding to the theoretical frequency B is the revolution number D.
  • the peak frequency of the spectrum data corresponding to the theoretical frequencies A and B is usually the peak frequency closest to the theoretical frequencies A and B. However, this is not limited to this when the rotational slip and the revolution slip are large. In the vicinity of the theoretical frequency, there is a possibility that resonance unrelated to rotation and revolution has occurred. In this case, it is determined whether or not the peak frequency corresponds to the change in the peak frequency of the spectrum data with respect to the change in the rotational speed of the shaft. Alternatively, the corresponding peak frequency is determined by comparison with a state in which no rotation slip or revolution slip occurs (usually, an initial state or a steady state). Further, the comparison may be performed by using the peak frequency of the second or higher harmonics depending on the periodicity of the spectrum data.
  • the vibration generated from the bearing is affected by rotation and revolution, and therefore, using a peak frequency other than the theoretical frequency, a state where there is no rotation or revolution slip (usually an initial state or a steady state). Investigate the state of autorotational slip and revolving slip according to the change of.
  • the discriminating unit 34 detects slippage of the inner and outer rings 2 and 3 and the balls 4 that cause abnormal heat generation and skidding of the deep groove ball bearing 1 based on the presence / absence and magnitude of the rotation number fluctuation C or the revolution number fluctuation D. Monitor.
  • abnormal heat generation or skidding of the deep groove ball bearing 1 is measured by measuring fluctuations in the number of rotations and fluctuations in the number of revolutions. , It is possible to monitor the state of rotation slip and revolution slip that cause peeling.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a bearing state monitoring device that measures fluctuations in revolutions of deep groove ball bearings and angular ball bearings used in a preload state
  • FIG. 4 is an envelope measured by the bearing state monitoring device. It is an image figure of the graph of a spectrum.
  • the bearing state monitoring device 10 of the present embodiment is a bearing state monitoring device of the first embodiment in that the bearing to be measured is a pair of bearings (deep groove ball bearing or angular ball bearing) to which preload is applied. And different.
  • the other parts are the same as those of the bearing state monitoring apparatus according to the first embodiment of the present invention, and therefore the same parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
  • the peak frequency of the spectrum data obtained by the waveform processing unit 32 is compared with the theoretical frequency E due to revolution in a state where the inner and outer rings 2, 3 and the ball 4 are not slipped.
  • the fluctuation F of the revolution number is obtained.
  • the discriminating unit 34 monitors excessive preload and preload loss of the bearing 1 to which preload is applied from the fluctuation F of the revolution number.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a bearing state monitoring device that measures fluctuations in the number of revolutions of a self-aligning roller bearing
  • FIG. 6 is an image diagram of a graph of an envelope spectrum measured by the bearing state monitoring device.
  • the bearing state monitoring device 10 of this embodiment is different from the bearing state monitoring device of the first embodiment in that the bearing to be measured is a self-aligning roller bearing 1A.
  • the specific configuration of the self-aligning roller bearing 1A is not illustrated, a barrel-shaped rolling element is arranged between the inner ring having two rows of raceways and the outer ring having a spherical raceway in rows R1 and R2.
  • the vibration sensor 20 measures the vibration corresponding to each row (R1 row and R2 row). Two vibration sensors 20 may be provided corresponding to the rolling elements in each row.
  • the peak frequency of the spectrum data of each column (R1 column and R2 column) obtained from the waveform processing unit 32 and the theoretical frequency E due to revolution in a state where the inner and outer rings and the rolling elements are not slipped are obtained.
  • the fluctuation F of the revolution number in the R1 row and the fluctuation G of the revolution number in the R2 row are obtained.
  • the discriminating unit 34 monitors the roller skew of the self-aligning roller bearing 1A from the fluctuations F and G of the revolution number of the R1 row and the R2 row, or rotation slip and revolution slip due to excessive preload and preload loss.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a bearing state monitoring device that measures the revolution slip and rotation slip of the two tapered roller bearings 11C and 12C by the two vibration sensors 20A and 20B.
  • FIG. It is an image figure of the graph of the measured envelope spectrum.
  • the vibration sensor 20A is disposed corresponding to one tapered roller bearing 11C
  • the vibration sensor 20B is disposed corresponding to the other tapered roller bearing 12C.
  • the vibration data of one tapered roller bearing 11C measured by the vibration sensor 20A is amplified by the amplifier 21A
  • the vibration data of the other tapered roller bearing 12C measured by the vibration sensor 20B is amplified by the amplifier 21B for A / D conversion.
  • the fluctuation C of the number of rotations is recognized, and the peak frequency of the spectrum data obtained by the waveform processing unit 32 and the theoretical frequency B resulting from the revolution when there is no slip between the inner and outer rings and the rolling elements are Differently, the fluctuation D of the revolution number is recognized.
  • the determination unit 34 monitors the state of rotation slip and revolution slip that cause abnormal heat generation of the tapered roller bearing 12C and skidding based on the presence / absence and magnitude of the rotation number variation C or revolution number variation D. .
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a bearing state monitoring device that measures the revolution slip by the period of the ball 4 at the strain gauge mounting position of the outer ring 3 by the strain gauge 24 attached to the outer ring 3 of the deep groove ball bearing 1.
  • a signal based on the strain value of the outer ring 3 detected by the strain measuring instrument 35 is subjected to frequency analysis by the waveform processing unit 32 to calculate spectrum data, and thereafter, the deep groove ball bearing 1 as in the above embodiment. Monitor the state of revolving slip.
  • the strain measuring device 35 is not limited to the one that detects the strain value of the outer ring 3, and may be one that detects any strain value of the inner ring 2, the rotating shaft 6, or the housing.
  • the calculation unit 33 compares the peak frequency of the spectrum data with the theoretical frequency, and the bearing 1 Only the fluctuation of the rotation number of the rolling element 4 and the fluctuation of the revolution number or the fluctuation of the revolution number are obtained. This enables monitoring of bearing operating conditions such as abnormal heat generation, skidding, rotation slip that causes premature peeling, revolution slip, excessive bearing preload, preload loss, rotation speed fluctuation due to roller skew, revolution speed fluctuation, etc. can do.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a bearing state monitoring device that measures revolution slip and rotation slip of a plurality of deep groove ball bearings
  • FIG. 11 is an image diagram of a graph of an envelope spectrum measured by the bearing state monitoring device. is there.
  • the bearing state monitoring device 10 of the present embodiment is a device for monitoring the states of a plurality of (one pair in the present embodiment) deep groove ball bearings 1.
  • each inner ring 2 is fitted to the rotating shaft 6, and each outer ring 3 is fixed to a housing (not shown).
  • the bearing state monitoring device 10 includes a plurality of vibration sensors 20 corresponding to the deep groove ball bearings 1, a plurality of A / D conversion units 31 and a plurality of waveform processing units 32 provided corresponding to the vibration sensors 20. And a calculation unit 33 and a determination unit 34.
  • the plurality of A / D conversion units 31, the plurality of waveform processing units 32, the calculation unit 33, and the determination unit 34 are configured mainly by the information processing device 30.
  • Each vibration sensor 20 is opposed to the outer ring 3 and detects vibration generated from the deep groove ball bearing 1 as an electric signal, and the detected electric signal is amplified by each amplifier 21 and input to each A / D converter 31. To do.
  • the vibration data input from each vibration sensor 20 to each A / D conversion unit 31 is converted into a digital signal by each A / D conversion unit 31, and then subjected to envelope processing and frequency analysis by each waveform processing unit 32. Spectral data is calculated.
  • the calculation unit 33 calculates the ratio of the peak frequency of the spectrum data generated by the rotation or revolution of each bearing obtained by the waveform processing unit 32 and the rotation of the rolling element when there is no slip between the inner and outer rings of the bearing and the rolling element. Or, by comparing with the ratio of the theoretical frequency due to revolution, the fluctuation of the rotation number of the rolling element of the bearing and the fluctuation of the revolution number are obtained.
  • the peak frequency is selected by a conventional method such as comparing with a certain reference value.
  • FIG. 11 is an image diagram of the peak frequency of the spectral data of each bearing, in which A1 is the peak frequency resulting from the revolution of one bearing and A2 is the peak frequency resulting from the revolution of the other bearing. .
  • the ratio of the peak frequency (A1 / A2) of the spectral data of each bearing obtained by the waveform processing unit 32 is compared with the ratio of the theoretical frequency (A1 ′ / A2 ′) resulting from the revolution of each bearing. Check whether or not there is revolution slip in both bearings or both bearings.
  • the peak frequency A1 resulting from the revolution of one of the bearings deviates from the theoretical frequency A1 ′ is shown.
  • determination part 34 is abnormal of the deep groove ball bearing 1 from the comparison result of the ratio of the peak frequency of spectrum data, and the ratio of the theoretical frequency of each bearing from the presence or absence of a fluctuation
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a state monitoring device that monitors two tapered roller bearings with preload applied by one vibration sensor
  • FIG. 13 is a graph of an envelope spectrum measured by the state monitoring device of the bearing. It is an image figure.
  • This embodiment is different from the sixth embodiment in that the vibration sensor 20 is used for each bearing, and monitoring is performed by one vibration sensor 20 that detects the vibration of the housing 7. Since other parts are the same as those of the bearing state monitoring apparatus of the sixth embodiment of the present invention, the same parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and description thereof will be simplified or omitted.
  • the comparison result of the ratio (A3 ′ / A4 ′) of the theoretical frequencies resulting from the revolutions of the respective bearings 11C and 12C the fluctuation of the revolution number is obtained.
  • the ratio of the peak frequency resulting from the rotation of each bearing is similarly compared with the ratio of the theoretical frequency resulting from the rotation of each bearing.
  • this embodiment also monitors the slip
  • FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a bearing state monitoring device that measures fluctuations in the number of revolutions of a self-aligning roller bearing
  • FIG. 15 is an image diagram of a graph of an envelope spectrum measured by the bearing state monitoring device.
  • the bearing state monitoring device 10 of this embodiment is different from the bearing state monitoring device of the sixth embodiment in that the bearing to be measured is a self-aligning roller bearing 1A.
  • the specific configuration of the self-aligning roller bearing 1A is not illustrated, a barrel-shaped rolling element is arranged between the inner ring having two rows of raceways and the outer ring having a spherical raceway in rows R1 and R2.
  • the vibration sensor 20 measures the vibration corresponding to each row (R1 row and R2 row).
  • the discriminating unit 34 monitors the roller skew of the self-aligning roller bearing 1A from the fluctuations in the number of revolutions in the R1 row and the R2 row, or the rotation slip and revolution slip due to excessive preload and preload loss.
  • vibrations and sounds generated from the bearing by the sensors 20 and 35 or distortion of the inner ring, outer ring, shaft, and housing.
  • the waveform processing unit 32 performs frequency analysis on the signal to calculate spectrum data, and then the calculation unit 33 uses the rotation or revolution spectrum of each bearing or each row of double row bearings. Compare the peak frequency ratio of the data with the ratio of the theoretical frequency generated by the rotation of each row of each bearing or double row bearing, and the ratio of the theoretical frequency generated by the revolution. Find at least one of fluctuation and fluctuation of revolution.
  • this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation
  • it is allowed to make an indentation or scratch on any component of the bearing while ensuring necessary performance such as life and allowable rotation speed.
  • the absolute value of the peak frequency of the spectrum data is increased, and monitoring of fluctuations in the number of revolutions and fluctuations in the number of revolutions is facilitated.
  • the rotation number may be measured by using a device that emits a signal in synchronization with rotation without using a tachometer.
  • vibration generated in synchronization with rotation for example, gear vibration may be used without using an external signal.
  • the vibration generated from the bearing is detected by the vibration sensor.
  • the sound generated from the bearing may be detected by an acoustic sensor such as a microphone.
  • a deep groove ball bearing an angular ball bearing, a self-aligning roller bearing, or a tapered roller bearing is used as a measurement target.
  • any bearing can be measured.
  • a cylindrical roller bearing is used. May be measured.
  • Theoretical frequency A3 due to the revolution of the rolling element of FIG. 12 The peak frequency A3 ′ due to the revolution of the rolling element of the left bearing in FIG. 12
  • the theoretical frequency A4 due to the revolution of the rolling element of the left bearing in FIG. Frequency A4 ′ Theoretical frequency A5 due to the revolution of the rolling element of the right bearing in FIG. 12
  • Theoretical frequency A6 due to the revolution of the rolling elements in the R1 row of FIG. 14 The peak frequency A6 ′ due to the revolution of the rolling elements in the R2 row in FIG.

Abstract

軸受の状態監視装置は、軸受から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出するセンサと、該信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する波形処理部と、スペクトルデータのピークが現れる周波数と、軸受の内外輪と転動体に滑りがない場合の転動体の自転、及び公転による理論周波数とを比較し、軸受の転動体の自転数の変動、及び公転数の変動を求める演算部と、を備える。

Description

軸受の状態監視方法及び状態監視装置
　本発明は、軸受の状態監視方法及び状態監視装置に関する。
　従来、軸受の外輪あるいは内輪等に生じる音や振動をセンサによって検出し、その検出信号に基いて異常の有無を判断する技術が提案されている。
　特許文献１には、振動センサの出力から特徴量抽出部において周波数特徴量と時間特徴量とを抽出して異常診断部に入力し、異常診断部が周波数特徴量と時間特徴量と基準データとを照合することにより、異常の有無および異常の種別を判断可能とした回転機器の異常診断方法およびその装置が記載されている。
　また、特許文献２には、軸受から発生する振動を検出し、検出された信号波形にエンベロープ処理および周波数分析を施し、得られたエンベロープスペクトルのピーク値を所定の周波数範囲で測定された全スペクトルの積分値であるオーバーオール値で除算して算出値を得て、該算出値を基準値と比較して異常の有無を判断する軸受の異常診断方法及び装置が提案されている。
日本国特許第３４４９１９４号公報 日本国特許第４１２００９９号公報
　一方、軸受の異常診断方法においては、異常発熱、スキッディングの原因となる公転滑り、自転滑り、あるいは、予圧状態で使用される深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受の予圧過大、予圧抜けによる公転数の変動、あるいは自動調心ころ軸受のころスキュー等による公転数の変動を監視することが望まれている。しかしながら、特許文献１及び２のいずれの軸受の異常診断方法においても、自転滑りや公転滑り、あるいは公転数の変動について考慮されていない。
　本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、機械装置の振動、音響、あるいは内輪、外輪、軸、ハウジングに発生するひずみ値の周波数分析を行うことで、自転数の変動、公転数の変動を測定可能な軸受の状態監視方法及び状態監視装置を提供することにある。
　本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）　軸受の運転状態を監視する軸受の状態監視方法であって、
　前記軸受から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出する工程と、前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する工程と、前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記軸受の内外輪と転動体に滑りがない場合の前記転動体の自転による理論周波数、及び公転による理論周波数の少なくとも一つとを比較し、前記軸受の転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める工程と、
を備えることを特徴とする軸受の状態監視方法。
（２）　軸受の運転状態を監視する軸受の状態監視装置であって、
　前記軸受から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出するセンサと、前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する波形処理部と、前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記軸受の内外輪と転動体に滑りがない場合の前記転動体の自転による理論周波数、及び公転による理論周波数の少なくとも一つとを比較し、前記軸受の転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める演算部と、を備えることを特徴とする軸受の状態監視装置。
（３）　複数の軸受、あるいは複列軸受の各列の運転状態を監視する軸受の状態監視方法であって、
　前記複数の軸受、あるいは前記複列軸受の各列から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出する工程と、前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する工程と、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の自転、公転による前記スペクトルデータのピーク周波数の比と、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の内外輪と転動体に滑りがない場合の前記転動体の自転により発生する理論周波数の比、及び公転により発生する理論周波数の比の少なくとも一つとを比較し、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の前記転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める工程と、を備えることを特徴とする軸受の状態監視方法。
（４）　複数の軸受、あるいは複列軸受の各列の運転状態を監視する軸受の状態監視装置であって、
　前記複数の軸受、あるいは前記複列軸受の各列から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出するセンサと、前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する波形処理部と、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の自転、公転による前記スペクトルデータのピーク周波数の比と、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の内外輪と転動体に滑りがない場合の前記転動体の自転により発生する理論周波数の比、及び公転により発生する理論周波数の比の少なくとも一つとを比較し、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の前記転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める演算部と、を備えることを特徴とする軸受の状態監視装置。
　本発明の軸受の状態監視方法及び状態監視装置によれば、センサにより軸受から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出し、波形処理部で該信号に対して周波数分析を行ってスペクトルデータを算出した後、演算部がスペクトルデータのピークが現れる周波数と、軸受の内外輪と転動体に滑りがない場合の転動体の自転による理論周波数、及び公転による理論周波数の少なくとも一つとを比較することで、軸受の転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める。これにより、軸受の不具合の原因となる転動体と内外輪の滑り、予圧過大、予圧抜け、ころのスキューによる自転数の変動、公転数の変動などの軸受の運転状態を監視することができる。
　本発明の軸受の状態監視方法及び状態監視装置によれば、センサにより軸受から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出し、波形処理部で該信号に対して周波数分析を行ってスペクトルデータを算出した後、演算部がスペクトルデータのピークが現れる周波数の比と、軸受の内外輪と転動体に滑りがない場合の転動体の自転により発生する理論周波数の比、及び公転による理論周波数の比の少なくとも一つとを比較することで、軸受の転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める。これにより、軸受の不具合の原因となる転動体と内外輪の滑り、予圧過大、予圧抜け、ころのスキューによる自転数の変動、公転数の変動などの軸受の運転状態を監視することができる。
本発明の第1実施形態に係る軸受の状態監視装置の概略構成図である。 図１の軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。 本発明の第２実施形態に係る軸受の状態監視装置の概略構成図である。 図３の軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。 本発明の第３実施形態に係る軸受の状態監視装置の概略構成図である。 図５の軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。 本発明の第４実施形態に係る軸受の状態監視装置の概略構成図である。 図７の２つの検出器により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。 本発明の第５実施形態に係る軸受の状態監視装置の概略構成図である。 本発明の第６実施形態に係る軸受の状態監視装置の概略構成図である。 図１０の軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。 本発明の第７実施形態に係る軸受の状態監視装置の概略構成図である。 図１２の軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。 本発明の第８実施形態に係る軸受の状態監視装置の概略構成図である。 図１４の軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。
　以下、本発明に係る軸受の状態監視装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
　図１は深溝玉軸受の公転滑り、自転滑りを測定する軸受の状態監視装置の概略構成図であり、図２は該軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。
　図１に示すように、本実施形態の軸受の状態監視装置１０は、深溝玉軸受１の状態を監視するための装置である。深溝玉軸受１は、内輪２と、外輪３と、内外輪２，３間に転動自在に配設された転動体である複数の玉４と、複数の玉４を回動自在に保持する保持器５と、を備える。内輪２は回転軸６に嵌合し、外輪３は不図示のハウジングに固定されている。
　軸受の状態監視装置１０は、振動センサ２０と、回転センサ２２と、Ａ／Ｄ変換部３１と、波形処理部３２と、演算部３３と、判別部３４とを備える。なお、Ａ／Ｄ変換部３１、波形処理部３２、演算部３３、及び判別部３４は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置３０を主体として構成される。
　振動センサ２０は、外輪３に対向配置されて深溝玉軸受１から発生する振動を電気信号として検出し、検出された電気信号を増幅器２１で増幅してＡ／Ｄ変換部３１に入力する。回転センサ２２は、回転軸６に対向配置されて回転軸６の回転を検出し、回転計２３で回転軸６の回転速度を求めて演算部３３に入力する。
　振動センサ２０からＡ／Ｄ変換部３１に入力された振動データは、Ａ／Ｄ変換部３１によりデジタル信号に変換された後、波形処理部３２でエンベロープ処理および周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する。
　演算部３３は、さらに、回転センサ２２で検出された回転軸６の回転速度に基づいて、内外輪２，３と玉４に滑りがない場合の玉４の自転、及び公転による理論周波数を演算し、該理論周波数と波形処理部３２で求められたスペクトルデータのピークが現れる周波数（以下、「ピーク周波数」と称す）とを比較して、玉４の自転滑り、及び公転滑りを求める。
　なお、ピーク周波数は、ある一定の基準値と比較するなど、従来の手法によって選定される。
　図２は、スペクトルデータのピーク周波数と、滑りが発生しない状態における理論周波数と、を比較したグラフのイメージ図であり、図中、Ａは内外輪２，３と玉４に滑りがない場合の玉４の自転による理論周波数を示し、Ｂは内外輪２，３と玉４に滑りがない場合の玉４の公転による理論周波数を示している。玉４の自転による理論周波数Ａと、波形処理部３２で求められた、理論周波数Ａに対応するスペクトルデータのピーク周波数との差が自転数の変動Ｃであり、玉４の公転による理論周波数Ｂと、理論周波数Ｂに対応するスペクトルデータのピーク周波数との差が公転数の変動Ｄである。
　なお、理論周波数Ａ，Ｂに対応するスペクトルデータのピーク周波数は、通常、理論周波数Ａ，Ｂと最も隣り合わせのピーク周波数であるが、自転滑り、公転滑りが大きい場合は、この限りではなく、また、理論周波数の近傍に自転、公転とは関係のない共振が発生している可能性がある。この場合は、軸の回転数の変化に対するスペクトルデータのピーク周波数の変化を見て、該当するピーク周波数かどうか判断を行う。或いは、自転滑り、公転滑りが発生していない状態（通常は、初期状態、或いは、定常状態）との比較により、該当するピーク周波数を判断する。また、スペクトルデータの周期性により、２次以上の高調波のピーク周波数を用いて、比較が行われてもよい。或いは、軸受から発生する振動は、自転、公転の影響を受けることから、理論周波数以外のピーク周波数を用いて、自転滑り、公転滑りのない状態（通常は、初期状態、或いは、定常状態）からの変化により、自転滑り、公転滑りの状態を調べる。
　そして、判別部３４は、自転数の変動Ｃ、又は公転数の変動Ｄの有無や大きさから深溝玉軸受１の異常発熱、スキッディングの原因となる内外輪２，３と玉４の滑りを監視する。
　以上説明したように、本実施形態の軸受の状態監視方法及び状態監視装置１０によれば、自転数の変動及び公転数の変動を測定することで、深溝玉軸受１の異常発熱や、スキッディング、はく離の原因となる自転滑り、公転滑りの状態を監視することができる。
（第２実施形態）
　図３は予圧状態で使用される深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受の公転数の変動を測定する軸受の状態監視装置の概略構成図であり、図４は該軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。
　本実施形態の軸受の状態監視装置１０は、測定対象である軸受が予圧付与された一対の軸受（深溝玉軸受、またはアンギュラ玉軸受）である点において、第１実施形態の軸受の状態監視装置と異なる。その他の部分については、本発明の第１実施形態の軸受の状態監視装置と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
　図４に示すように、波形処理部３２で得られたスペクトルデータのピーク周波数と、内外輪２，３と玉４に滑りがない状態における公転による理論周波数Ｅとを比較することで玉４の公転数の変動Ｆが得られる。判別部３４は、公転数の変動Ｆから予圧付与された軸受１の予圧過大、予圧抜けを監視する。
（第３実施形態）
　図５は自動調心ころ軸受の公転数の変動を測定する軸受の状態監視装置の概略構成図であり、図６は該軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。
　本実施形態の軸受の状態監視装置１０は、測定対象である軸受が自動調心ころ軸受１Ａである点において、第１実施形態の軸受の状態監視装置と異なる。自動調心ころ軸受１Ａは、具体的な構成を図示してしないが、２列の軌道を有する内輪と、球面の軌道を有する外輪との間に、樽型の転動体がＲ１列及びＲ２列の２列に配設された軸受であり、それぞれの列（Ｒ１列及びＲ２列）に対応する振動が振動センサ２０により測定される。なお、振動センサ２０は、各列の転動体に対応して２つ設けられてもよい。
　図６に示すように、波形処理部３２から得られた各列（Ｒ１列及びＲ２列）のスペクトルデータのピーク周波数と、内外輪と転動体に滑りがない状態における公転による理論周波数Ｅとを比較することでＲ１列の公転数の変動Ｆ、及びＲ２列の公転数の変動Ｇが得られる。判別部３４は、Ｒ１列及びＲ２列の公転数の変動Ｆ，Ｇから自動調心ころ軸受１Ａのころスキュー、あるいは予圧過大、予圧抜けによる自転滑り、公転滑りを監視する。
（第４実施形態）
　図７は２つの振動センサ２０Ａ，２０Ｂにより２つの円すいころ軸受１１Ｃ，１２Ｃの公転滑り、自転滑りを測定する軸受の状態監視装置の概略構成図であり、図８は該軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。
　図７に示すように、振動センサ２０Ａが一方の円すいころ軸受１１Ｃに対応して配設され、振動センサ２０Ｂが他方の円すいころ軸受１２Ｃに対応して配設されている。振動センサ２０Ａにより測定された一方の円すいころ軸受１１Ｃの振動データは増幅器２１Ａで増幅され、振動センサ２０Ｂにより測定された他方の円すいころ軸受１２Ｃの振動データは増幅器２１Ｂで増幅されてＡ／Ｄ変換部３１に入力し、それぞれ第１実施形態の軸受の状態監視装置１０と同様に処理される。
　図８（ａ）に示すように、一方の円すいころ軸受１１Ｃに関しては、波形処理部３２で得られたスペクトルデータのピーク周波数と内外輪と転動体に滑りがない場合の自転に起因した理論周波数Ａとが一致し、また、波形処理部３２で得られたスペクトルデータのピーク周波数と内外輪と転動体に滑りがない場合の公転に起因した理論周波数Ｂとが一致しており、自転滑り及び公転滑りは共に認められない。
　一方、図８（ｂ）に示すように、円すいころ軸受１２Ｃに関しては、波形処理部３２で得られたスペクトルデータのピーク周波数と内外輪と転動体に滑りがない場合の自転に起因した理論周波数Ａとが異なり、自転数の変動Ｃが認められ、また、波形処理部３２で得られたスペクトルデータのピーク周波数と内外輪と転動体に滑りがない場合の公転に起因した理論周波数Ｂとが異なり、公転数の変動Ｄが認められる。そして、判別部３４は、自転数の変動Ｃ、又は公転数の変動Ｄの有無や大きさから円すいころ軸受１２Ｃの異常発熱や、スキッディングの原因となる自転滑り、公転滑りの状態を監視する。
（第５実施形態）
　図９は、深溝玉軸受１の外輪３に取り付けられたひずみゲージ２４により、外輪３のひずみゲージ取り付け位置の玉４の周期により公転滑りを測定する軸受の状態監視装置の概略構成図である。
　この場合、ひずみ計測器３５で検出された外輪３のひずみ値に基づく信号を波形処理部３２で周波数分析して、スペクトルデータを算出し、以後、上記実施形態と同様にして、深溝玉軸受１の公転滑りの状態を監視する。
　なお、ひずみ計測器３５は、外輪３のひずみ値を検出するものに限定されず、内輪２、回転軸６、ハウジングのいずれかのひずみ値を検出するものであってもよい。
　以上説明したように、第１～第５実施形態の軸受の状態監視方法及び状態監視装置によれば、センサ２０、３５により軸受から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出し、波形処理部３２で該信号に対して周波数分析を行ってスペクトルデータを算出した後、演算部３３がスペクトルデータのピーク周波数と理論周波数とを比較して、軸受１の転動体４の自転数の変動、及び公転数の変動、或いは公転数の変動のみを求める。これにより、異常発熱、スキッディング、早期はく離の原因となる自転滑り、公転滑り、軸受の予圧過大、予圧抜け、ころのスキューによる自転数の変動、公転数の変動などの軸受の運転状態を監視することができる。
（第６実施形態）
　図１０は、複数の深溝玉軸受の公転滑り、自転滑りを測定する軸受の状態監視装置の概略構成図であり、図１１は該軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。
　図１０に示すように、本実施形態の軸受の状態監視装置１０は、複数（本実施形態では、１対）の深溝玉軸受１の状態を監視するための装置である。複数の深溝玉軸受１は、図３と同様、各内輪２が回転軸６に嵌合し、各外輪３は不図示のハウジングに固定されている。
　軸受の状態監視装置１０は、各深溝玉軸受１に対応する複数の振動センサ２０と、各振動センサ２０に対応して設けられた、複数のＡ／Ｄ変換部３１及び複数の波形処理部３２と、演算部３３と、判別部３４とを備える。なお、複数のＡ／Ｄ変換部３１、複数の波形処理部３２、演算部３３、及び判別部３４は、情報処理装置３０を主体として構成される。
　各振動センサ２０は、外輪３に対向配置されて深溝玉軸受１から発生する振動を電気信号として検出し、検出された電気信号を各増幅器２１で増幅して各Ａ／Ｄ変換部３１に入力する。
　各振動センサ２０から各Ａ／Ｄ変換部３１に入力された振動データは、各Ａ／Ｄ変換部３１によりデジタル信号に変換された後、各波形処理部３２でエンベロープ処理および周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する。
　演算部３３は、波形処理部３２で求められたそれぞれの軸受の自転、あるいは公転により発生するスペクトルデータのピーク周波数の比と、軸受の内外輪と転動体に滑りがない場合の転動体の自転、あるいは公転による理論周波数の比とを比較することで、軸受の転動体の自転数の変動、及び公転数の変動を求める。
　なお、ピーク周波数は、ある一定の基準値と比較するなど、従来の手法によって選定される。
　図１１は、各々の軸受のスペクトルデータのピーク周波数のイメージ図であり、図中、Ａ１は一方の軸受の公転に起因したピーク周波数であり、Ａ２は他方の軸受の公転に起因したピーク周波数である。波形処理部３２で求められたそれぞれの軸受のスペクトルデータのピーク周波数の比（Ａ１／Ａ２）とそれぞれの軸受の公転に起因する理論周波数の比（Ａ１´／Ａ２´）を比較し、どちらかの軸受、もしくは双方の軸受に公転滑りが発生していないかを調べる。なお、図１１では、一方の軸受の公転に起因したピーク周波数Ａ１が理論周波数Ａ１´からずれている場合を示しており、上記比較により、Ａ１／Ａ２≠Ａ１´／Ａ２´となることで、公転数の変動があることが検出される。また、各々の軸受の理論周波数Ａ１´，Ａ２´は、それぞれ回転速度と軸受諸元によって与えられるが、理論周波数の比Ａ１´／Ａ２´は、軸受諸元によって与えられ、回転速度が不要となる。
　なお、自転数の変動を求める場合も、同様に、各々の軸受の自転に起因したピーク周波数の比と、各々の軸受の自転に起因した理論周波数の比を比較する。
　そして、判別部３４は、スペクトルデータのピーク周波数の比とそれぞれの軸受の理論周波数の比の比較結果より、自転数の変動、又は公転数の変動の有無や大きさから深溝玉軸受１の異常発熱、スキッディングの原因となる内外輪２，３と玉４の滑りを監視する。
　このようにして、自転数の変動及び公転数の変動を測定することで、深溝玉軸受１の異常発熱や、スキッディング、はく離の原因となる自転滑り、公転滑りの状態を監視することができる。
（第７実施形態）
　図１２は、予圧付与された２つの円すいころ軸受を一つの振動センサで監視を行う状態監視装置の概略構成図であり、図１３は該軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。
　本実施形態は、第６実施形態がそれぞれの軸受に振動センサ２０を用いていたのに対し、ハウジング７の振動を検出する一つの振動センサ２０で監視を行う点が異なる。その他の部分については、本発明の第６実施形態の軸受の状態監視装置と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
　図１３に示すように、波形処理部３２で得られたスペクトルデータの一方の軸受１１Ｃの公転に起因したピーク周波数Ａ３と、他方の軸受１２Ｃの公転に起因したピーク周波数Ａ４の比（Ａ３／Ａ４）と、それぞれの軸受１１Ｃ，１２Ｃの公転に起因した理論周波数の比（Ａ３´／Ａ４´）の比較結果より、公転数の変動を求める。
　なお、自転数の変動を求める場合も、同様に、各々の軸受の自転に起因したピーク周波数の比と、各々の軸受の自転に起因した理論周波数の比を比較する。
　そして、本実施形態も、自転数の変動、又は公転数の変動の有無や大きさから異常発熱、スキッディングの原因となる滑りを監視する。
（第８実施形態）
　図１４は自動調心ころ軸受の公転数の変動を測定する軸受の状態監視装置の概略構成図であり、図１５は該軸受の状態監視装置により測定されたエンベロープスペクトルのグラフのイメージ図である。
　本実施形態の軸受の状態監視装置１０は、測定対象である軸受が自動調心ころ軸受１Ａである点において、第６実施形態の軸受の状態監視装置と異なる。自動調心ころ軸受１Ａは、具体的な構成を図示してしないが、２列の軌道を有する内輪と、球面の軌道を有する外輪との間に、樽型の転動体がＲ１列及びＲ２列の２列に配設された軸受であり、それぞれの列（Ｒ１列及びＲ２列）に対応する振動が振動センサ２０により測定される。
　図１５に示すように、波形処理部３２から得られた各列（Ｒ１列及びＲ２列）のスペクトルデータのピーク周波数Ａ５、Ａ６の比（Ａ５／Ａ６）と、内外輪と転動体に滑りがない状態における各列の公転による理論周波数の比（Ａ５´／Ａ６´）を比較することでＲ１列、あるいはＲ２列の公転数の変動が得られる。判別部３４は、Ｒ１列及びＲ２列の公転数の変動から自動調心ころ軸受１Ａのころスキュー、あるいは予圧過大、予圧抜けによる自転滑り、公転滑りを監視する。
　以上説明したように、第６～第８実施形態の軸受の状態監視方法及び状態監視装置によれば、センサ２０、３５により軸受から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出し、波形処理部３２で該信号に対して周波数分析を行ってスペクトルデータを算出した後、演算部３３が各軸受、あるいは複列軸受の各列の自転、公転によるスペクトルデータのピーク周波数の比と各軸受、あるいは複列軸受の各列の自転により発生する理論周波数の比、及び公転により発生する理論周波数の比の少なくとも一つを比較して、軸受の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める。これにより、回転センサによる回転速度を用いることなく、異常発熱、スキッディング、早期はく離の原因となる自転滑り、公転滑り、軸受の予圧過大、予圧抜け、ころのスキューによる自転数の変動、公転数の変動などの軸受の運転状態を監視することができる。
　尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
　例えば、測定精度を高めるため、寿命、許容回転数などの必要性能を確保した状態で、軸受のいずれかの構成部品に圧痕や傷をつけることも許容される。これにより、スペクトルデータのピーク周波数の絶対値が大きくなり、自転数の変動、公転数の変動の監視が容易となる。
　また、回転数の測定は、回転計を用いず、回転と同期して信号を発するものを用いてもよい。或いは、外部の信号を用いず、回転と同期して発生する振動（例えば、歯車の振動）を用いてもよい。
　また、上記した各実施形態では、振動センサにより軸受から発生する振動を検出するようにしたが、マイクロフォン等の音響センサによって軸受から発生する音響を検出するようにしてもよい。
　さらに、上記実施形態では、軸受の転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の両方を求める場合と、軸受の転動体の公転数の変動を求める場合について説明しているが、本発明は、軸受の転動体の自転数の変動を求めるようにしてもよい。
　なお、上記実施形態では、測定対象として、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、自動調心ころ軸受、円すいころ軸受が使用されているが、任意の軸受が測定可能であり、例えば、円筒ころ軸受が測定されてもよい。
　本出願は、２０１８年５月１６日出願の日本特許出願２０１８－０９４５４４に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１    　深溝玉軸受（軸受）
１Ａ  　自動調心ころ軸受（軸受）
１１Ｃ，１２Ｃ    　円すいころ軸受（軸受）
１０  　軸受の状態監視装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ    　振動センサ（センサ）
２４　　ひずみゲージ
３２  　波形処理部
３３  　演算部
３４　　判別部
３５　　ひずみ計測器（センサ）
Ａ    　内外輪と転動体に滑りがない場合の自転による理論周波数
Ｂ    　内外輪と転動体に滑りがない場合の公転による理論周波数
Ｃ    　自転滑り
Ｄ    　公転滑り
Ｅ，Ｆ，Ｇ  　公転数の変動
Ａ１    　図１０の左列軸受の転動体の公転によるピーク周波数
Ａ１´  　図１０の左列軸受の転動体の公転による理論周波数
Ａ２    　図１０の右側軸受の転動体の公転によるピーク周波数
Ａ２´  　図１０の右列軸受の転動体の公転による理論周波数
Ａ３    　図１２の左側軸受の転動体の公転によるピーク周波数
Ａ３´  　図１２の左側軸受の転動体の公転による理論周波数
Ａ４    　図１２の右側軸受の転動体の公転によるピーク周波数
Ａ４´  　図１２の右側軸受の転動体の公転による理論周波数
Ａ５    　図１４のＲ１列の転動体の公転によるピーク周波数
Ａ５´  　図１４のＲ１列の転動体の公転による理論周波数
Ａ６    　図１４のＲ２列の転動体の公転によるピーク周波数
Ａ６´  　図１４のＲ２列の転動体の公転による理論周波数

Claims (4)

  1. 　軸受の運転状態を監視する軸受の状態監視方法であって、
    　前記軸受から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出する工程と、
    　前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する工程と、
    　前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記軸受の内外輪と転動体に滑りがない場合の前記転動体の自転による理論周波数、及び公転による理論周波数の少なくとも一つとを比較し、前記軸受の転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める工程と、
    を備えることを特徴とする軸受の状態監視方法。
  2. 　軸受の運転状態を監視する軸受の状態監視装置であって、
    　前記軸受から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出するセンサと、
    　前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する波形処理部と、
    　前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記軸受の内外輪と転動体に滑りがない場合の前記転動体の自転による理論周波数、及び公転による理論周波数の少なくとも一つとを比較し、前記軸受の転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める演算部と、
    を備えることを特徴とする軸受の状態監視装置。
  3. 　複数の軸受、あるいは複列軸受の各列の運転状態を監視する軸受の状態監視方法であって、
    　前記複数の軸受、あるいは前記複列軸受の各列から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出する工程と、
    　前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する工程と、
    　前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の自転、公転による前記スペクトルデータのピーク周波数の比と、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の内外輪と転動体に滑りがない場合の前記転動体の自転により発生する理論周波数の比、及び公転により発生する理論周波数の比の少なくとも一つとを比較し、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の前記転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める工程と、
    を備えることを特徴とする軸受の状態監視方法。
  4. 　複数の軸受、あるいは複列軸受の各列の運転状態を監視する軸受の状態監視装置であって、
    　前記複数の軸受、あるいは前記複列軸受の各列から発生する振動、音響、もしくは内輪、外輪、軸、ハウジングのひずみ値に基づく信号を検出するセンサと、
    　前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する波形処理部と、
    　前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の自転、公転による前記スペクトルデータのピーク周波数の比と、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の内外輪と転動体に滑りがない場合の前記転動体の自転により発生する理論周波数の比、及び公転により発生する理論周波数の比の少なくとも一つとを比較し、前記各軸受、あるいは前記複列軸受の各列の前記転動体の自転数の変動、及び公転数の変動の少なくとも一つを求める演算部と、
    を備えることを特徴とする軸受の状態監視装置。
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