滚动轴承故障诊断技术.ppt

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1、主讲人：谭红滚动轴承的故障及诊断技术3.3.4滚动轴承的故障诊断技术滚动轴承的故障形式与振动测定滚动轴承的简易诊断法滚动轴承的精密诊断简介主要内容：疲劳点蚀磨损胶合烧伤锈蚀破损压痕保持架破损蠕变电蚀3.3.4.1滚动轴承的失效与振动测定1、滚动轴承的失效形式现象：深沟球轴承的内圈滚道上产生等距离的剥离。原因：由于冲击载荷造成的压痕发展而成。疲劳点蚀和疲劳剥落现象：圆柱滚子轴承的保持架，兜孔产生的变形。原因：润滑不良，发热造成的。现象：向心推力角接触球轴承的保持架，横梁的折损。原因：内外圈的相对倾斜，造成对保持架的异常载荷作用。保持架破损电蚀现象：深沟球轴承，滚道

2、上产生的条纹状电蚀，钢球变为深黑色。现象：圆锥滚子轴承的外圈，滚道上产生的条纹状电蚀。原因：使用中有电流通过。蠕变现象：调心滚子轴承的内圈，内径上出现的相对运动伤。原因：过盈量不足，产生蠕变造成的。现象：表面变色和熔化，保持架磨损粉末压碾并附着在上面。原因：润滑不足造成的损伤。烧伤原因：装配不当润滑不良密封不良腐蚀过载疲劳磨损3.3.4.1滚动轴承的失效与振动测定2、滚动轴承的故障诊断方法1、振动分析法2、声发射法3、温度检测法4、油液分析法5、光纤监测法3.3.4.1滚动轴承的失效与振动测定3.滚动轴承的振动测定(1）振动特点滚动轴承振动的频带很宽，既有低频振

3、动，又有高频振动。其中，高频振动的成分靠传统的“手摸耳听”根本感觉不出来。因此，在大多数情况下，轴承的故障和状态只有用测振仪或分析仪对轴承的振动信号在特定的频带进行监测和分析，才能判断并预测。3.3.4.1滚动轴承的失效与振动测定（2）测定参数及频带的选择1)低频段（≤1KHZ）检测参数：速度2）中频段（1—20KHZ）检测参数：加速度、峭度系数。3）高频段（20—80KHZ）冲击脉冲法（SPM）：标准冲击能量3.3.4.2滚动轴承的简易诊断法原理利用简易诊断仪器测出特定的振动量（速度、加速度等），再与标准值进行比较，以是否超出规定的界限值来判断轴承是否存在故障

4、及故障程度的方法。方法1、振动信号法2、冲击脉冲法（SPM法)3、共振解调法（IFD法）3.3.4.2滚动轴承的简易诊法振动信号法参数的类型1)幅域参数例：速度、加速度特点：其值既与故障有关，也与工况（负载、转速、仪表灵敏度）有关。2)无量纲参数例：峭度系数特点：对故障的灵敏性好，随工况不同变化小。3.3.4.2滚动轴承的简易诊断法1、振动信号法1)幅域参数——振幅值诊断法(最简单、最常用)测量仪器：Vm63、HY系列、HG-2500系列测量参数：加速度、速度加速度峰值——点蚀；速度有效值——磨损。3.3.4.2滚动轴承的简易诊断法2)无量纲参数——峭度系数诊断

5、法峭度系数Kv=（峭度：）无故障轴承，峭度值Kv≈3；如果出现故障，峭度值Kv先增大，后减小。峭度系数对于诊断轴承的点蚀等冲击类故障，灵敏性好。3.3.4.2滚动轴承的简易诊断法(3)实例①鞍钢线材厂用巡检仪监测增速机轴承测量仪器：HY—106巡检仪测量参数：①点加速度、速度趋势图与趋势分析（图1是垂直方向的加速度趋势图；图2是水平方向的加速度趋势图。）初步结论：振动异常。检查验证设备参数主电机:功率P=4000KW，转速可调n=1200r/min，一般在1150—1250之间波动。齿轮：Z1=158，Z2=67，Z3=55轴承：摩根-140-106型圆柱滚子轴

6、承频率计算轴转频:fr=20HZ(19.176—20.83HZ)轴承内圈:fi=244.175Hz(234.004—254.344)轴承外圈:fo=195.825Hz(187.670—203.982)滚动体:fb=89.906Hz(86.162--86.655)齿轮啮合频率fm=fr×Z1=3160HZ(3028.39—3291.61)频谱图频率分析根据故障诊断理论，高频段信号反映的是滚动轴承故障及严重程度，低频段一般可以诊断故障部位。由此推断增速机的滚动轴承存在严重故障。从低频段信号分析中发现，其中一高峰值182Hz对应的频率恰好为滚动轴承外圈的通过频率，而另

7、一高峰值851Hz恰好为轴承滚动体通过频率的10倍（滚动体通过频率fb=87Hz），同时发现这些高振幅的频率间隔都为185Hz，而这个频率恰好是轴承外圈的基本损坏频率（轴承外圈通过频率fi=189Hz）。根据轴承的振动频率信息，属于典型的滚动轴承零件发生点蚀的振动特征，因此初步判断轴承外圈及滚动体可能存在点蚀等故障。检查验证12月25日，，利用停轧时间对齿轮进行了检查，齿轮啮合正常、润滑良好，排除了齿轮存在故障的可能性,怀疑滚动轴承有问题。打开增速机西侧的轴承端盖，移出铜环，用内窥镜检查，发现滚动体有划痕，其中一个滚动体有点蚀现象、外圈内滚道有一处出现大面积的点

8、蚀，162250B轴承确