發布日期(qī):2025-12-16
滾動軸承作(zuo)為機械設備(bèi)的重要零部(bù)件,使用過程(cheng)中,如果出現(xian)故障會直接(jie)影響到機械(xiè)設備的正常(chang)📞工作運行。而(ér)軸承的故障(zhàng)發生是常見(jian)的問題之一(yī),如果機械軸(zhóu)承初步出現(xiàn)故障時我們(men)要如果進行(háng)判斷才能盡(jin)早的發現,好(hǎo)盡快㊙️進行相(xiang)應🌈的處理,以(yǐ)♋防機械設備(bei)♊工作的正常(cháng)流程。下面來(lái)給大家分享(xiang)一下有滾動(dong)軸承故障診(zhěn)斷法🈲進行判(pàn)斷軸承故障(zhàng)原因。
1、異常旋(xuan)轉音分析診(zhen)斷
異常旋轉(zhuan)音檢測分析(xī)是采用聽診(zhen)法對軸承工(gong)作狀态進行(hang)監測的分析(xī)方法,常用工(gōng)具是木柄長(zhǎng)螺釘旋☁️具,也(yě)可以使用外(wài)徑為20mm左右的(de)硬塑料管。相(xiang)對而言,使用(yong)電子聽診器(qi)進行監測,更(geng)有利于提高(gao)監測的可靠(kào)性。軸承處于(yú)正常工作狀(zhuang)态時,運轉平(píng)穩、輕快,無停(tíng)滞現象,發生(sheng)的聲響和諧(xie)而無雜音,可(ke)聽到均勻而(er)連續的“嘩嘩(huá)”聲,或者較低(di)的“轟轟”聲。異(yi)常聲響所反(fan)🌍映的軸承故(gù)障㊙️如下。
1)軸承(cheng)發出均勻而(ér)連續的“咝咝(sī)”聲,這種聲音(yin)由滾動體在(zai)内外圈🤩中旋(xuan)轉而産生,包(bao)含有與轉速(sù)無關的不規(gui)則的🐪金屬振(zhèn)動聲響🐅。一般(ban)表現為軸承(cheng)内加脂量不(bú)足㊙️,應進行補(bǔ)充。若設備停(ting)機時間過長(zhǎng),特别是在冬(dōng)季的低溫情(qíng)況下,軸承運(yùn)轉中有時會(huì)發出“咝咝沙(shā)沙”的聲音,這(zhè)與軸承徑向(xiang)間隙變小、潤(run)滑脂工作針(zhēn)入度變小有(you)關。應适當調(diào)整軸承間隙(xì),更換針入度(du)大一點的新(xīn)潤滑脂。
2)軸承(chéng)在連續的“嘩(huá)嘩”聲中發出(chu)均勻的周期(qī)性“嗬羅”聲🛀,這(zhè)種🍓聲音是由(you)于滾動體和(he)内外圈滾道(dao)出現傷痕、溝(gou)槽、鏽蝕斑❓而(ér)引起的。聲響(xiǎng)的周期與軸(zhóu)承的轉速成(cheng)正比。應對👅軸(zhóu)承進行更換(huàn)。
3)軸承發出不(bú)規律、不均勻(yun)的“嚓嚓”聲,這(zhe)種聲音是由(you)于軸承内落(luo)入鐵屑、砂粒(li)等雜質而引(yin)起的。聲響強(qiang)度較小,與轉(zhuan)數沒有聯系(xì)。應對軸承進(jìn)行清洗,重新(xin)加脂或換油(yóu)。
4)軸承發出連(lian)續而不規則(ze)的“沙沙”聲,這(zhè)種聲音一般(ban)與軸承的内(nei)圈與軸配合(hé)過松或者外(wài)圈與軸承孔(kǒng)配合過松💜有(yǒu)關🐅系。聲響強(qiang)度較大時,應(ying)對軸承的配(pèi)♻️合關系進行(hang)檢查,發現問(wèn)題及時修理(li)。
2、振動信号分(fèn)析診斷
軸承(chéng)振動對軸承(cheng)的損傷很敏(min)感,例如剝落(luo)、壓痕、鏽蝕、裂(lie)紋、磨👄損等都(dōu)會在軸承及(jí)振動測量中(zhōng)反映出來。所(suo)以,通過采🐉用(yong)特殊的😍軸承(cheng)振動測量器(qi)(頻率分析器(qi)等)可測量出(chu)振動㊙️的大小(xiao),通過頻率分(fèn)布可推斷出(chū)異常♍的具體(tǐ)情📧況。測得的(de)✏️數值因軸🚩承(chéng)的使用🎯條件(jian)或傳感器安(ān)裝位置等而(er)不同,因此需(xu)要事先對每(měi)台機器的測(cè)量值進行分(fèn)析比較後确(que)定判斷标準(zhǔn)。
滾動軸承故(gù)障的檢測診(zhěn)斷技術有很(hen)多種,如振動(dong)信号檢測、潤(rùn)滑油液分析(xi)檢測、溫度檢(jian)測、聲發射檢(jiǎn)測等。在各種(zhǒng)診斷方法中(zhong),基于振動信(xin)号的診斷技(jì)術應用最為(wéi)廣🧑🏽🤝🧑🏻泛,該技😍術(shu)分為簡易診(zhěn)斷法和精密(mi)診斷法兩種(zhong)。簡易診斷利(li)用振動信号(hao)波🎯形的各種(zhong)☀️參數,如幅值(zhí)🈚、波形因數、波(bō)峰因數、概率(lǜ)密度、峭度系(xì)☎️數等,以及各(gè)種解調技術(shu)對軸承進行(hang)初步判斷以(yǐ)确認是否出(chū)現故障;精密(mi)診斷則利🔴用(yong)各種現代信(xìn)号👉處理方法(fa)判斷在✌️簡易(yi)診斷中被認(rèn)為是出現了(le)故障的軸承(cheng)的故障類♈别(bié)及原因。
3、滾動(dong)軸承故障的(de)簡易診斷法(fa)
在利用振動(dong)對滾動軸承(cheng)進行簡易診(zhen)斷的過程中(zhong),通常是要🈚測(cè)得的振值(峰(feng)值、有效值等(děng))與預先給定(ding)的某種判定(dìng)标準進行比(bǐ)較,根據實測(cè)的振值是否(fǒu)🌈超出了标準(zhun)給出的界限(xiàn)來判斷軸承(chéng)🤟是否出現了(le)故障,以決定(ding)是否需要進(jin)一步進行精(jing)密🌈診斷。用于(yú)滾動軸承簡(jian)易診斷的判(pàn)斷标準可大(da)緻分為三種(zhǒng):
(1)絕對判定标(biao)準:是用于判(pàn)斷實測振值(zhi)是否超限的(de)絕對量值;
(2)相(xiàng)對判定标準(zhǔn):是對軸承的(de)同一部位定(dìng)期進行振動(dòng)💋檢測,并按🔴時(shí)間先後進行(háng)比較,以軸承(chéng)無故障的🔞情(qing)況下的振值(zhi)為标準,根♊據(ju)實測振值與(yu)該基準振值(zhí)之比來進行(hang)診斷的标準(zhun);
(3)類比判定标(biao)準:是把若幹(gàn)同一型号的(de)軸承在相同(tóng)的⛹🏻♀️條件㊙️下在(zai)同一部位進(jin)行振動檢測(ce),并将振值相(xiàng)互比較進行(hang)判斷的标準(zhǔn)。
絕對判定标(biao)準是在規定(ding)的檢測方法(fǎ)的基礎上制(zhì)👌定的标準,因(yīn)⭕此必須注意(yì)其适用頻率(lü)範圍,并且必(bì)🌈須按規定的(de)方法進🚩行振(zhen)動檢測。适用(yòng)于所有軸承(cheng)的絕對判定(dìng)标準是不存(cun)在的,因此一(yī)般都是兼用(yong)絕對判定标(biāo)準、相對判定(dìng)标準和類比(bǐ)判定标準,這(zhe)樣才能獲得(de)準确、可靠的(de)診斷結果。
4、滾(gǔn)動軸承故障(zhàng)的精密診斷(duan)法
滾動軸承(cheng)的振動頻率(lü)成分十分豐(feng)富,既含有低(di)頻成分,又含(han)⚽有高頻成分(fèn),而且每一種(zhong)特定的故障(zhàng)都對應有特(te)定的📐頻率成(cheng)分。精密診斷(duan)的任務,就是(shì)要通過适💋當(dang)的信号處理(li)方法将特定(dìng)的頻率成分(fèn)分離出來,從(cóng)而指示特定(dìng)故障的⚽存在(zài)。
常用的精密(mi)診斷有下面(mian)幾種。
(1)低頻信(xin)号分析法
低(dī)頻信号是指(zhi)頻率低于8kHz的(de)振動。一般測(cè)量滾動軸承(chéng)🙇♀️振動時都采(cǎi)用加速度傳(chuan)感器,但對低(di)頻信号都分(fèn)析振動速度(du)。因此,加速度(dù)信号要經過(guo)電荷放大器(qì)後由積分器(qi)轉換速度信(xìn)号,然後再㊙️經(jing)過上限截止(zhǐ)頻率為8kHz的低(di)通濾波器去(qu)除高頻信号(hao),最後對其進(jìn)行頻率成分(fèn)分析,以找到(dào)信号的特征(zheng)頻率,進行診(zhen)斷。
(2)中、高頻信(xin)号解調分析(xi)法
中頻信号(hao)的頻率範圍(wei)為8kHz-20kHz,高頻信号(hào)的頻率範圍(wei)為20kHz-80kHz。由于對中(zhōng)👉、高💁頻信号可(kě)直接分析加(jia)速度,傳感器(qì)信号經🤟過電(dian)💜荷放大器❤️後(hou),直接通過高(gao)通濾波器去(qù)除低頻信号(hao),然後對其進(jin)行解調,最後(hòu)進行頻率分(fèn)析,以找出信(xin)号的特征頻(pín)率。
5、軸承的溫(wēn)度分析診斷(duàn)
軸承的溫度(du),一般有軸承(cheng)室外面的溫(wēn)度就可推測(ce)出來,如果利(lì)🔴用油孔能直(zhí)接測量軸承(chéng)外圈溫度,則(zé)更為合适。
通(tōng)常,軸承的溫(wen)度随着軸承(chéng)運轉開始慢(màn)慢上升,1-2小時(shí)後達到穩定(dìng)狀态。軸承的(de)正常溫度因(yīn)機器的熱容(róng)量、散熱量、轉(zhuǎn)✍️速及負載而(ér)不同。如果潤(run)滑、安裝不合(he)适,則軸承溫(wēn)度會急驟上(shang)升,會出現異(yì)常高溫,這時(shi)必須停止運(yùn)轉,采取必要(yao)的防範措施(shi)。
用高溫經常(cháng)表示軸承已(yi)處于異常情(qing)況。高溫也有(you)害于軸承📱潤(rùn)滑劑。有時軸(zhou)承過熱可歸(guī)類于軸承的(de)潤滑劑。若軸(zhou)承在超過125℃的(de)溫度長期連(lián)轉會降低軸(zhou)承壽命。引起(qǐ)高溫軸承的(de)原因包括:潤(run)滑不足或過(guo)分潤滑、潤滑(hua)劑内含有雜(zá)質、負載過大(da)、軸承損壞、間(jian)隙不足及油(yóu)封産生的高(gāo)摩擦等等。
因(yin)此,連續性的(de)監測軸承溫(wēn)度是有必要(yao)的,無論是測(cè)🚩量軸承本📧身(shen)或其它重要(yao)的零件。如果(guǒ)是在運轉💛條(tiáo)件不變的情(qing)況下,任何🙇🏻的(de)溫度改變可(kě)表示已發生(sheng)故障。
軸承溫(wen)度的定期量(liàng)測可藉助于(yú)溫度計,例如(rú)SKF數字型溫度(dù)計,可精确地(di)測軸承溫度(dù)并依攝氏溫(wēn)度或華氏溫(wen)度定單位顯(xiǎn)示。
重要性的(de)軸承,意味着(zhe)當其損壞時(shí),會造成設備(bei)的🏃♀️停機,因此(cǐ)這類軸承最(zui)好應加裝溫(wen)度探測器。
正(zheng)常情況下,軸(zhou)承在剛潤滑(huá)或再潤滑過(guo)後會有自然(ran)的溫度㊙️上升(shēng)并且持續一(yī)天或二天。
6、潤(rùn)滑劑分析診(zhen)斷
潤滑劑分(fèn)析法是利用(yong)鐵譜分析技(ji)術,鐵譜分析(xī)技術是特别(bié)适合于鑒定(dìng)和預測滾動(dòng)疲勞的一種(zhǒng)方法。将滾動(dong)👈軸承的潤滑(hua)油抽取一部(bu)分作為油樣(yang),利用高梯度(dù)磁場使流過(guo)該磁場的油(you)樣中所含的(de)固體異物,按(àn)大小比例沉(chén)積在玻璃片(pian)上,得以觀察(chá)異物顆粒的(de)形狀,大小,色(se)澤和材質,從(cóng)而㊙️能清楚地(dì)判明磨損的(de)類型,預告機(ji)器的運轉狀(zhuàng)态,及時發現(xiàn)隐患。鐵譜技(jì)術原則🔴上以(yi)鑒定鋼鐵等(deng)強磁體為主(zhu)要🐇目标,但對(duì)銅等非鐵金(jin)屬、砂、有機物(wù)和密封碎屑(xie)等異物也有(yǒu)相當出色的(de)鑒定能👄力。
當(dang)油樣中出現(xian)直徑為1-5μm鋼鐵(tie)類球形顆粒(lì)時,肯定軸承(chéng)已開始出現(xian)疲勞微裂紋(wén)。當油樣中出(chū)現長度與厚(hou)度比為👄10:1的疲(pí)⛹🏻♀️勞剝🔅落顆⭕粒(lì),而長度大于(yú)10μm時,軸承中✔️非(fei)正常疲勞磨(mó)💜損已經開始(shi),當💘長度大于(yu)100μm時,軸承已經(jing)失效。
第三種(zhǒng)疲勞碎屑為(wéi)長度與厚度(dù)比為30:1的疲勞(láo)薄片,其長💃度(dù)在20-50μm之間,薄片(piàn)往往帶有空(kong)洞。在疲勞開(kāi)始出現時,這(zhe)種薄片的數(shu)💛量會明顯增(zeng)加,這可與球(qiu)形顆粒共同(tóng)💔作為疲🆚勞出(chu)現的标志。
7、聲(shēng)發射檢測
聲(sheng)發射檢測技(ji)術原理,材料(liào)受到外力或(huò)内力作用産(chan)生變形或者(zhě)裂紋擴展時(shi),以彈性波的(de)形式釋放🌏出(chū)應變能的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射。用儀器檢(jiǎn)測、分析聲發(fā)射信号和利(lì)用聲發射信(xìn)号推斷聲發(fā)射源的技術(shu)稱為聲發射(she)檢測🧑🏾🤝🧑🏼技術,其(qí)利🏒用物質内(nèi)部微粒由于(yu)相對運動而(ér)以彈性波的(de)形式釋放應(ying)變能的現象(xiang)來識别和了(le)解物質或結(jié)構内部狀态(tai)。
聲發射信号(hào)包括突發型(xing)和連續型兩(liǎng)種。突發型聲(shēng)發射信号由(yóu)🐅區别于背景(jǐng)噪聲的脈沖(chòng)組成,且在時(shí)間上可以分(fèn)開;連續型聲(sheng)發射信号的(de)單個脈沖不(bú)可分辨。實際(ji)上,連續型🔅聲(shēng)發射信号也(ye)🏃♀️是由大量小(xiǎo)的突發型信(xìn)号組成的,隻(zhī)不過🔴太密集(ji)而🌈不能分辨(bian)🔞而已。滾動軸(zhou)承在運行不(bú)良的情況下(xià),突發型和連(lian)續型的聲發(fa)射信号都有(you)可能産生。軸(zhóu)承各組🔴成部(bu)分(内圈、外圈(quān)、滾動體以及(ji)保持架)接觸(chu)面間的相對(dui)運動、碰摩所(suo)産生的赫茲(zī)接觸應力,以(yǐ)及由于失效(xiao)、過載等産生(sheng)的諸如表面(mian)裂紋、磨損、壓(ya)痕、切槽☂️、咬合(hé)㊙️、潤滑不良造(zao)成的的表面(mian)🌍粗糙、潤滑污(wū)染✏️顆粒造成(cheng)的表面硬邊(biān)以及通過軸(zhou)承的電流造(zào)成的點蝕等(děng)故障,都會産(chan)生突發型的(de)聲發射信号(hào)。
連續型聲發(fa)射信号主要(yao)來源于潤滑(huá)不良(如潤滑(hua)油膜的失效(xiao)、潤滑脂中污(wu)染物的浸入(rù))導緻軸承表(biao)面産生氧⛷️化(hua)磨損而👄産生(shēng)的全局性故(gu)障、過高的溫(wēn)💋度以及軸承(chéng)局部故障👌的(de)多發等,這些(xie)因素造成短(duǎn)時間内的🚶大(da)量突發聲發(fā)射事🌍件,從而(ér)産生了連續(xù)型聲發射信(xìn)🌍号。滾動軸承(chéng)在運行過程(chéng)中,其故障(不(bú)㊙️管是表面損(sǔn)傷、裂紋還是(shì)磨損故障)會(hui)引起接觸面(miàn)👉的彈性沖擊(jī)而産生聲發(fā)射信号,該信(xin)号蘊涵了豐(feng)富的碰摩信(xin)息,因此💰可利(lì)用聲發射來(lái)監測和診斷(duan)滾動軸承故(gu)障。
8、振動信号(hào)檢測
滾動軸(zhóu)承故障檢測(cè)的簡易診斷(duàn)利用滾動軸(zhou)承的💯振動信(xìn)号分析故障(zhang)診斷的方法(fa)可分為簡易(yì)診斷法和精(jīng)密診斷法兩(liǎng)種。簡✔️易診斷(duan)的目的是為(wei)了初步判斷(duàn)♻️被列為診斷(duàn)對象的滾動(dòng)軸承是否出(chu)現了故障;精(jīng)密診斷的目(mù)的是要判斷(duan)在簡易診斷(duàn)中被認為出(chu)現了⛹🏻♀️故障的(de)軸承的故障(zhang)類别及原因(yin)。下面主要介(jie)紹簡易診斷(duan)的幾種方法(fǎ):
(1)振幅值診斷(duàn)法這裡所說(shuō)的振幅值指(zhi)峰值XP、均值X(對(dui)于簡諧振動(dòng)為半個周期(qi)内的平均值(zhí),對于軸承沖(chong)擊振動為經(jing)絕對值處理(li)後的平均值(zhí))以及均方根(gēn)值(有效值)Xrms。這(zhe)是一種最簡(jian)單、最常用的(de)診斷法,它是(shi)通過将實測(cè)的振幅值與(yu)判定标準中(zhong)給定的值進(jìn)行比較來診(zhěn)斷的。峰值反(fan)映的是某時(shi)刻振幅的最(zui)㊙️大值,因而它(ta)适用于像表(biao)面點蝕損傷(shang)之類的🔞具有(yǒu)🌍瞬時沖擊的(de)故障診斷。均(jun1)值用于診斷(duan)的效果與峰(feng)值❄️基本一樣(yàng),其優點是檢(jiǎn)測值較峰值(zhi)🧑🏽🤝🧑🏻穩🏃定,但一般(bān)用于轉速較(jiào)高的情況(如(rú)300r/min以上)。均方根(gēn)值是對💛時間(jiān)🏃🏻平均的,因而(er)它适⭕用于像(xiàng)磨損之類的(de)振幅值随時(shí)🎯間緩慢變化(hua)的故障診斷(duan)。
(2)概率密度診(zhen)斷法無故障(zhàng)滾動軸承振(zhen)幅的概率密(mì)度曲線是典(dian)型的正态分(fèn)布曲線;而一(yī)旦出現故障(zhang),則概率密🔞度(dù)曲線可能出(chū)現偏斜或分(fèn)散的現象。
(3)峭(qiào)度系數診斷(duan)法。振幅滿足(zu)正态分布規(gui)律的無故障(zhang)☎️軸承💋,其峭🏃♂️度(du)值約為3。随着(zhe)故障的出現(xian)和發展,峭度(dù)值具有與波(bo)峰因數類似(si)的變化趨勢(shi)。此方法的優(you)點在于與軸(zhóu)承的轉速、尺(chǐ)寸和載荷無(wu)關,主要适用(yòng)于點蝕⛷️類故(gù)障的診斷。
(4)波(bō)形因數診斷(duàn)法波形因數(shù)定義為峰值(zhí)與均值之🧡比(bǐ)(XP/X)。該值也是用(yòng)于滾動軸承(chéng)簡易診斷的(de)有效指标之(zhi)一。
(5)波峰因數(shu)診斷法波峰(fēng)因數定義為(wei)峰值與均方(fang)根⛱️值㊙️之比(XP/Xrms)。該(gāi)值用于滾動(dòng)軸承簡易診(zhen)斷的優點在(zai)于它不💁受軸(zhou)承尺寸、轉速(sù)及🌈載荷的影(yǐng)響,也不受傳(chuán)感器、放大器(qi)等一🔞、二次儀(yi)表靈敏度變(bian)化的影響。該(gāi)值适用于點(dian)蝕類故障的(de)診斷。通💞過對(dui)XP/Xrms值随時間變(biàn)化趨勢的監(jian)測,可以有效(xiao)地對滾動軸(zhou)承故障進行(hang)早期預報,并(bìng)能反映故障(zhang)的發展變化(huà)趨勢。當滾動(dòng)軸承無故障(zhang)🈲時,XP/Xrms,為一較小(xiǎo)的穩定值;一(yi)旦軸承出現(xiàn)了損傷,則會(hui)産生沖擊🔱信(xin)号,振動峰值(zhi)明顯💋增大,但(dan)此時均方根(gēn)值尚無明顯(xian)的增大,故XP/Xrms增(zēng)大;當故障❓不(bu)斷🔞擴展,峰值(zhi)逐步達到極(jí)限值後,均方(fang)根值則開始(shi)增大,XP/Xrms逐步減(jiǎn)小,直至恢複(fú)到無故障時(shi)的大小。
通過(guò)在關鍵設備(bèi)軸承部件應(yīng)用以上檢測(cè)手段對其運(yun)行🆚狀态❄️的跟(gen)蹤檢測,可有(yǒu)效地診斷出(chu)設備軸承部(bù)位的隐患,提(tí)早作出預防(fang),确保設備正(zheng)常使用。
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