打滑是高速輕載軸承運行過程中常見的失效形式，即高速輕載時，受慣性力的影響，滾動體不能在內(nèi)圈驅(qū)動下正常滾動，兩者接觸點的線速度出現(xiàn)差異，致使?jié)L動體與套圈滾道之間發(fā)生劃蹭，其主要表現(xiàn)形式為保持架轉(zhuǎn)速因滾動體運動速度的下降而降低，因此也被稱為保持架打滑。一旦發(fā)生打滑，會造成接觸表面劃傷，嚴(yán)重時將導(dǎo)致劃傷部位出現(xiàn)表面剝落等失效形式，對軸承的穩(wěn)定運行產(chǎn)生極大的威脅。

目前，國內(nèi)外對保持架打滑的監(jiān)測開展了大量的試驗研究。文獻(xiàn)[5]用電磁感應(yīng)探頭獲取脈沖信號以測量保持架的轉(zhuǎn)速；文獻(xiàn)[6-7]用磁傳感器記錄保持架鉚釘通過情況，從而獲得保持架轉(zhuǎn)速；文獻(xiàn)[8-10]在保持架上預(yù)制反光標(biāo)志，通過計數(shù)回射的脈沖光學(xué)信號或激光信號實現(xiàn)保持架轉(zhuǎn)速的測量；文獻(xiàn)[11]采用光電傳感器和光柵組合測量軸承內(nèi)圈、保持架以及滾動體轉(zhuǎn)速；文獻(xiàn)[12]在外圈外表面開槽預(yù)制加速度傳感器，通過記錄滾動體每次經(jīng)過產(chǎn)生的應(yīng)力信號計算滾動體轉(zhuǎn)速。

盡管上述檢測方法和試驗系統(tǒng)為實驗室保持架打滑研究提供了有效的方法，但在軸承實際使用中對保持架打滑的監(jiān)測仍存在一定的局限性。電磁感應(yīng)法需要對滾動體進(jìn)行磁化，高速情況下，磁場會聚合軸承內(nèi)磨損碎片，加劇軸承磨損^[13]；光學(xué)傳感器以及光纖測量需要在軸承端面安裝測試裝置，同時高溫的潤滑油霧環(huán)境嚴(yán)重制約了監(jiān)測的準(zhǔn)確性^[14]；光電與光柵組合傳感器對安裝空間要求較高，在實際工程應(yīng)用中操作困難；加速度傳感器需要修改軸承結(jié)構(gòu)，對軸承套圈進(jìn)行破壞^[12]。因此，上述測試方法由于軸承本身結(jié)構(gòu)的特殊性、工作空間及工況環(huán)境限制，難以在工程中應(yīng)用。

綜上所述，提出一種基于弱磁探測技術(shù)的軸承滾動體轉(zhuǎn)速檢測方法，無需破壞軸承結(jié)構(gòu)且磁化滾動體不受軸承腔中油霧的干擾，可在軸承外圈遮擋的條件下，通過探測滾動體弱磁場信息并提取滾動體旋轉(zhuǎn)的特征頻率，實現(xiàn)滾動體轉(zhuǎn)速的測量。

保持架實測轉(zhuǎn)速n_m可通過實測頻率f_m計算得到，弱磁探測技術(shù)的測量原理如圖1所示，每個滾動體都存在一定強度的弱磁場，當(dāng)滾動體通過弱磁探測傳感器時，其弱磁場在每φ弧度產(chǎn)生一次交變的激勵信號，該信號被弱磁探測器識別并通過特定的檢測電路將其頻率信息進(jìn)行提取與計算，從而得到實測頻率f_m。