滾動軸承發生(shēng)故障的不同診(zhěn)斷法
發布日期(qī):2025-12-16
滾動軸承作為(wéi)機械設備的重(zhòng)要零部件,使用(yòng)過程中,如果出(chu)現故障會直接(jiē)影響到機械設(shè)備的正常工作(zuò)運行🛀。而軸🔞承的(de)故障發生是常(chang)見的問題之一(yī),如果機械軸承(chéng)☎️初步出🤟現故障(zhang)時我們要如果(guǒ)進行判斷才能(neng)盡早的發💚現,好(hǎo)盡快進行相應(yīng)的處理,以防機(ji)械設備工作的(de)正常✔️流程。下面(mian)來給大家分享(xiǎng)一下有滾動軸(zhóu)承故障診斷法(fǎ)☔進行判斷軸承(chéng)故障原因。
1、異常(cháng)旋轉音分析診(zhen)斷
1)軸承發(fā)出均勻而連續(xù)的“咝咝”聲,這種(zhong)聲音由滾動體(tǐ)在内外圈中旋(xuán)轉而産生,包含(hán)有與轉速無關(guan)的不規📧則的金(jīn)屬🏒振動聲響。一(yi)般表現為軸承(cheng)内加脂量不足(zú),應進行🌈補充。若(ruò)設備停機時間(jiān)過長,特别是在(zài)冬季的低溫情(qing)況🌈下,軸承運👌轉(zhuan)中有時會發出(chū)“咝⭐咝沙沙”的聲(sheng)音,這與軸承徑(jing)向間隙變小、潤(run)滑脂工作針入(rù)度變🌈小有關。應(yīng)适當調整軸承(chéng)間隙,更換針入(ru)度大一點的新(xīn)潤滑脂。
2)軸承在(zai)連續的“嘩嘩”聲(sheng)中發出均勻的(de)周期性“嗬羅”聲(shēng),這種聲音🔆是由(yóu)于滾動體和内(nèi)外圈滾道出現(xian)傷痕、溝槽、鏽蝕(shi)斑🏃🏻而引起的。聲(sheng)響的周期與軸(zhóu)承的轉速成正(zhèng)比。應對軸承進(jin)💔行更換。
4)軸承發出(chu)連續而不規則(ze)的“沙沙”聲,這種(zhong)聲音一般與軸(zhou)承♉的💁内㊙️圈與軸(zhóu)配合過松或者(zhe)外圈與軸承孔(kong)配合過松有關(guān)系。聲響強度較(jiao)大時,應對軸承(cheng)的配🙇♀️合關系進(jìn)行檢查,發現問(wèn)題及時修理。
2、振(zhèn)動信号分析診(zhěn)斷
軸承振動對(duì)軸承的損傷很(hěn)敏感,例如剝落(luò)、壓痕、鏽蝕💃、裂紋(wén)、磨損等都會在(zai)軸承及振動測(cè)量中反映出來(lái)。所以,通過采📱用(yòng)特殊的❓軸承振(zhèn)動測量器(頻率(lǜ)分析器等)可測(cè)量出振動的大(da)小,通過頻率分(fèn)布可推斷出異(yì)常的具體情況(kuang)。測得的數值因(yin)軸承的使用🔞條(tiao)件或傳感器安(an)裝位置等而不(bu)同,因此需要事(shì)先對每台機器(qi)的測量值進行(háng)分析比較後确(què)定判斷标準。
滾(gun)動軸承故障的(de)檢測診斷技術(shu)有很多種,如振(zhen)動❌信👄号💃🏻檢測、潤(rùn)❗滑油液分析檢(jiǎn)測、溫度檢測、聲(shēng)發射檢測等。在(zài)各💋種診✉️斷方法(fǎ)中,基于振動信(xìn)号的診斷技術(shu)應用最為廣泛(fan),該技術分為簡(jian)易診👉斷法和精(jing)密🛀🏻診斷法兩種(zhong)。簡易診斷利用(yong)振動信号波形(xing)的各種參數,如(ru)幅值、波形因數(shù)、波峰因數、概率(lü)密度、峭度系數(shu)等,以及各種解(jiě)調技術對軸承(cheng)進行初步判斷(duàn)以确認是否出(chu)現故障;精密❗診(zhěn)斷則利用各種(zhǒng)現代信号🌈處理(lǐ)方法判斷在簡(jiǎn)易診斷中被認(rèn)為是出現了故(gu)障的軸承的故(gù)障類🐅别及原🤟因(yīn)。
3、滾動軸承故障(zhàng)的簡易診斷法(fǎ)
(1)絕對判定标準(zhǔn):是用于判斷實(shí)測振值是否超(chao)限的絕☂️對🔱量值(zhi);
(2)相對判定标準(zhun):是對軸承的同(tóng)一部位定期進(jin)行振🏃♀️動檢測,并(bing)按✏️時間先後進(jìn)行比較,以軸承(cheng)無故障的情況(kuang)下的振值為标(biao)準,根據實測振(zhèn)值與該基準振(zhen)值之比來進行(hang)診斷的标準;
(3)類(lei)比判定标準:是(shi)把若幹同一型(xing)号的軸承在相(xiang)同的✉️條件下在(zài)同一部位進行(hang)振動檢測,并将(jiāng)振值相互比較(jiao)進行判斷的标(biao)準。
絕對判定标(biao)準是在規定的(de)檢測方法的基(ji)礎上制定的标(biāo)準🐅,因此必須注(zhu)意其适用頻率(lü)範圍,并且必須(xū)按規定的方法(fa)進行振動檢測(cè)。适用于所有軸(zhóu)承的絕對判定(ding)标準是不存在(zai)的,因此一般都(dōu)是兼用絕對判(pan)定🛀🏻标準、相對✍️判(pàn)定标準和類比(bi)判定标準,這樣(yàng)才能獲得準确(que)、可靠的診斷結(jie)果。
4、滾動軸承故(gu)障的精密診斷(duàn)法
滾動軸承的(de)振動頻率成分(fen)十分豐富,既含(han)有低頻成👨❤️👨分,又(you)含有🤟高頻成分(fèn),而且每一種特(te)定的故障都❓對(dui)應有特定的頻(pin)率🌈成分。精密診(zhen)斷的任務,就是(shi)要通過适當的(de)信号處理方法(fǎ)将特定的頻率(lü)成分分✌️離出來(lai),從而指示特🐅定(ding)故障的存在。
常(chang)用的精密診斷(duàn)有下面幾種。
(1)低(dī)頻信号分析法(fa)
低頻信号是指(zhǐ)頻率低于8kHz的振(zhen)動。一般測量滾(gun)動軸承振動時(shi)都采用加速度(du)傳感器,但對低(dī)頻信号都分析(xi)振動🏃🏻速度。因此(cǐ),加速度信号要(yao)經過電荷放大(da)器後由積分器(qi)轉換速度信号(hao),然後再經過上(shang)限截☔止頻率為(wéi)8kHz的低通濾🧑🏾🤝🧑🏼波器(qì)去除高頻信号(hào),最後對其進行(hang)頻率成分分析(xi),以找到信号的(de)特㊙️征頻率,進行(háng)診斷。
(2)中、高頻信(xìn)号解調分析法(fǎ)
中頻信号的頻(pín)率範圍為8kHz-20kHz,高頻(pin)信号的頻率範(fan)圍為20kHz-80kHz。由于對中(zhong)、高頻信号可直(zhi)接分析加速度(du),傳感器信号經(jing)過電荷放大器(qi)後,直接通過高(gao)通濾波器去除(chu)低頻信✂️号,然後(hou)對其進行解調(diao)🈲,最後進行頻率(lǜ)分析,以找出信(xin)号的特征頻率(lü)。
5、軸承的溫度分(fèn)析診斷
軸承的(de)溫度,一般有軸(zhou)承室外面的溫(wen)度就可推測出(chū)來,如果利用油(you)孔能直接測量(liàng)軸承外圈溫度(dù),則更為💘合适。
通(tong)常,軸承的溫度(dù)随着軸承運轉(zhuan)開始慢慢上升(shēng),1-2小時🚶後達💁到🐅穩(wěn)🐪定狀态。軸承的(de)正常溫度因機(ji)器的熱✍️容量、散(san)熱量、轉速及🙇🏻負(fù)載而不同。如果(guǒ)潤滑、安裝不合(he)适,則軸承溫♋度(du)會急🌏驟上升,會(hui)出現異常高溫(wēn),這時必須停止(zhǐ)運轉,采🥵取必要(yào)的🚩防範措施。
用(yong)高溫經常表示(shi)軸承已處于異(yi)常情況。高溫也(yě)有害于軸承潤(run)滑劑。有時軸承(chéng)過熱可歸類于(yu)軸承的潤滑劑(ji)。若軸承在超過(guo)125℃的溫度長期連(lian)轉會降低軸承(cheng)壽命。引起高溫(wen)軸承的原因♊包(bao)括:潤滑不足或(huò)過☔分潤滑、潤滑(huá)劑内含有雜質(zhi)、負載過大、軸承(chéng)損壞、間隙不足(zu)及油封産生的(de)高摩擦等等。
因(yīn)此,連續性的監(jian)測軸承溫度是(shi)有必要的,無論(lùn)是測量軸承本(ben)身或其它重要(yao)的零件。如果是(shi)在運轉條件不(bu)變的情況下,任(ren)何的溫度改變(biàn)可表示已發生(sheng)故障。
軸承溫度(du)的定期量測可(ke)藉助于溫度計(jì),例如SKF數字型溫(wēn)度計,可精确地(di)測軸承溫度并(bing)依攝氏溫度或(huo)華氏⛱️溫度定單(dan)位顯示。
重要性(xìng)的軸承,意味着(zhe)當其損壞時,會(hui)造成設備的停(ting)機,因此這類軸(zhou)承最好應加裝(zhuāng)溫度探測器。
正(zheng)常情況下,軸承(chéng)在剛潤滑或再(zài)潤滑過後會有(you)自然的溫度👌上(shàng)🧑🏾🤝🧑🏼升并且持續一(yī)天或二天。
6、潤滑(huá)劑分析診斷
潤(run)滑劑分析法是(shi)利用鐵譜分析(xi)技術,鐵譜分析(xi)技術是🈲特别适(shi)合于鑒定和預(yù)測滾動疲勞的(de)一種方法。将滾(gǔn)動㊙️軸承🤩的潤滑(hua)油抽取一部分(fen)作為油樣,利用(yong)高梯度磁場使(shi)流過🚶♀️該磁場的(de)油樣中所含的(de)固體異物,按大(da)小比例沉積在(zai)玻璃片上,得以(yi)觀察異物顆粒(li)的形狀,大小,色(sè)澤和材質,從而(er)能清楚地判明(ming)磨損的類型,預(yù)告機器的運轉(zhuǎn)狀态,及時發現(xian)隐✊患。鐵譜技術(shu)原則上以鑒定(dìng)鋼鐵等強磁體(tǐ)為主要目标,但(dan)對銅等非鐵💔金(jīn)屬、砂、有機物和(he)密封碎屑等❤️異(yi)物也有相當出(chu)色的鑒定能力(li)。
當油樣中出現(xian)直徑為1-5μm鋼鐵類(lei)球形顆粒時,肯(kěn)定軸承已開始(shi)📞出現疲勞微裂(liè)紋。當油樣中出(chū)現長度與厚度(dù)❗比為🔴10:1的疲勞剝(bāo)落顆粒,而長度(du)大于10μm時,軸承中(zhong)非正常疲勞磨(mo)損已經開始,當(dang)🔞長度大于100μm時,軸(zhou)承已經失效。
第(dì)三種疲勞碎屑(xie)為長度與厚度(dù)比為30:1的疲勞薄(báo)片🧑🏽🤝🧑🏻,其長度在20-50μm之(zhī)間,薄片往往帶(dai)有空洞。在疲勞(lao)開始出現時,這(zhè)種薄片💞的數量(liang)會明顯增加,這(zhe)可與球形顆粒(li)共同作為疲♻️勞(lao)出現的标志。
7、聲(shēng)發射檢測
聲發(fā)射檢測技術原(yuan)理,材料受到外(wài)力或内力作用(yòng)産✏️生變形或者(zhe)裂紋擴展時,以(yǐ)彈性波的形式(shì)釋放😄出應變能(néng)的現象稱🏒為聲(sheng)發射。用儀器檢(jiǎn)測、分析聲發射(she)信号和利用聲(shēng)發射信号推斷(duan)聲發射源的技(jì)術稱為聲發射(she)檢測技術,其利(li)用物質内部微(wēi)粒由✏️于相對運(yùn)動♈而以彈性波(bo)的形式釋放應(yīng)變能的現象來(lai)識别和了解物(wu)質或結構内部(bu)狀态。
聲發射信(xìn)号包括突發型(xing)和連續型兩種(zhǒng)。突發型聲發射(shè)信号由區别于(yu)背景噪聲的脈(mo)沖組成,且在時(shi)間上可以分開(kai);連續型聲發射(shè)信号的單個脈(mò)沖不🏃🏻♂️可分辨。實(shí)際上,連續型聲(sheng)發射信号也是(shi)由大量小的突(tū)發型信号組成(cheng)⭕的,隻不過太密(mì)集而不能分辨(biàn)♌而已。滾動軸🆚承(chéng)在運行不良的(de)情況下,突發型(xíng)和連續型的聲(sheng)發射信号都有(yǒu)可能産生。軸承(chéng)各組成部分(内(nei)圈、外圈、滾動體(tǐ)以及保持架)接(jiē)觸面間的相對(duì)運動、碰摩所産(chǎn)生的🧡赫茲接觸(chu)應力,以🥰及由于(yu)失效、過載等産(chǎn)生的諸如表面(miàn)裂紋、磨損、壓痕(hén)、切槽、咬合、潤滑(hua)不良造成的的(de)表面粗糙、潤滑(huá)污染🈲顆粒造成(cheng)的表面硬邊💋以(yǐ)及通過軸承的(de)電流造成的點(dian)蝕等故障,都會(huì)産生突發型的(de)聲發射信号。
連(lián)續型聲發射信(xin)号主要來源于(yu)潤滑不良(如潤(run)滑油膜🐅的失效(xiao)、潤滑脂中污染(rǎn)物的浸入)導緻(zhi)軸承表🔴面産生(shēng)氧🚩化磨損而産(chǎn)生的全局性故(gu)障、過高的溫度(du)以及軸承局部(bu)故障👉的多發等(deng),這些因素造成(chéng)短時間内的大(da)量突發聲發射(she)事件,從而産生(shēng)了連續💔型聲發(fa)射信号。滾動軸(zhóu)承在運行過程(cheng)中,其故障(不管(guǎn)是表面損😍傷🙇♀️、裂(lie)紋還是磨損⭐故(gù)障)會引起接觸(chù)面的彈性沖擊(jī)而産💋生聲發射(she)信号,該信号蘊(yun)涵了豐富的碰(pèng)摩信息,因此🍓可(ke)利用聲發射來(lai)監測和診斷滾(gun)動軸承故障。
8、振(zhèn)動信号檢測
滾(gǔn)動軸承故障檢(jian)測的簡易診斷(duan)利用滾動軸承(chéng)的振動信号分(fen)析故障診斷的(de)方法可分為簡(jiǎn)易診斷法和精(jīng)密診斷法兩種(zhǒng)。簡易診斷的目(mu)的是為了初步(bù)判斷被列為診(zhen)斷對象的滾🔞動(dong)軸承🥰是否出現(xiàn)了故障;精密♍診(zhen)斷的目的是要(yao)判斷在簡易診(zhen)斷中被㊙️認為出(chu)現了🔞故障的軸(zhóu)承🔞的故障類别(bie)♉及原因。下面❓主(zhǔ)要介紹簡易♈診(zhěn)斷的幾種方法(fa):
(1)振幅值診斷法(fǎ)這裡所說的振(zhen)幅值指峰值XP、均(jun)值X(對于簡諧振(zhen)❌動為半個周期(qī)内的平均值,對(duì)于軸承沖☎️擊振(zhèn)動為經絕對值(zhí)處理後的平均(jun)值)以及均方根(gen)值(有效🚩值)Xrms。這是(shì)一種最簡單、最(zui)常用的診斷法(fa),它是⛷️通過将實(shi)測的振幅值與(yu)判定标準中給(gěi)定的值進行比(bi)較來診斷的。峰(feng)值反映的是某(mou)時刻振幅的最(zui)大值,因而它适(shi)🔴用于像表面點(diǎn)📐蝕損傷之類的(de)📞具有♈瞬時沖擊(jī)的故障診斷。均(jun1)值用于診斷的(de)效果與峰值基(jī)本一樣,其優點(diǎn)是檢測值較峰(fēng)值😍穩定,但一般(ban)用于轉速較高(gāo)的情況🔆(如300r/min以上(shang)🏒)。均方根值是對(dui)時間平均的,因(yīn)而它适用于像(xiang)😘磨損之類的振(zhen)🌈幅值随時🏒間緩(huan)慢變化的故障(zhàng)診斷。
(2)概率密度(dù)診斷法無故障(zhang)滾動軸承振幅(fu)的概率密度曲(qǔ)線是典型的正(zhèng)态分布曲線;而(er)一旦出現故障(zhàng)🧑🏾🤝🧑🏼,則概率密度曲(qu)線可能出🈲現偏(piān)斜或分散的現(xiàn)象。
(3)峭度系數診(zhen)斷法。振幅滿足(zu)正态分布規律(lü)的無故障軸承(chéng),其峭度值約為(wei)3。随着故障的出(chu)現和發展,峭度(du)值具有與波😘峰(fēng)因數類似的變(biàn)化趨勢。此方法(fa)的優點在于與(yǔ)軸承的轉速、尺(chi)寸和載荷無關(guān),主要适用于點(diǎn)蝕類故障的💜診(zhen)斷。
(4)波形因數診(zhěn)斷法波形因數(shù)定義為峰值與(yǔ)均值之比❗(XP/X)。該值(zhí)也是‼️用于滾動(dòng)軸承簡易診斷(duàn)的有效指标🔞之(zhi)一。
通過(guò)在關鍵設備軸(zhóu)承部件應用以(yi)上檢測手段對(dui)🐅其運行狀态的(de)跟蹤檢測,可有(yǒu)效地診斷出設(shè)備軸承部位的(de)隐患,提早🌈作出(chū)預防,确保設備(bei)正常使用。




