滚动轴承故障问题诊断.ppt

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1、机械设备故障诊断技术----滚动轴承故障诊断北京科技大学机械工程学院黎敏2021/8/5滚动轴承故障诊断概述滚动轴承故障形式与原因滚动轴承的振动机理滚动轴承的故障诊断技术概述滚动轴承是旋转机械中的重要零件滚动轴承的优点摩擦系数小，运动精度高对润滑剂的黏度不敏感，多数滚动轴承可使用润滑脂低速下也能承受载荷产品已经国际标准化，易于大批量生产，成本低廉，互换性好滚动轴承的缺点承受冲击的能力差滚动体上的载荷分布不均匀概述滚动轴承的组成外圈内圈滚动体保持架按承载方向分类向心轴承推力轴承向心推力轴承概述滚动轴承的安装冷压法和热套法压力机、手锤和套筒、润滑剂、加热器等

2、滚动轴承的拆卸使用专门的拆卸工具滚动轴承故障诊断概述滚动轴承故障形式与原因滚动轴承的振动机理滚动轴承的故障诊断技术疲劳剥落磨损锈蚀塑性变形断裂胶合保持架损坏常见故障形式疲劳剥落原因内外滚道和滚动体表面既承受载荷又相对滚动，交变载荷的作用，在表面下一定深度处形成裂纹，裂纹扩展到接触表面使表层发生剥落坑后果造成运转时的冲击载荷、振动和噪声加剧滚动轴承故障诊断常见故障形式及原因内圈疲劳失效外圈疲劳失效常见故障形式疲劳剥落是轴承失效的主要形式一般所说的轴承寿命就是指轴承的疲劳寿命滚动轴承的额定寿命在滚道或滚动体上出现面积为0.5mm2的疲劳剥落坑就认为轴承寿命终

3、结同一批轴承中，最高寿命与最低寿命可以相差几十倍甚至上百倍，因此正确诊断轴承故障可以合理利用轴承的寿命滚动轴承故障诊断常见故障形式及原因常见故障形式磨损原因尘埃、异物的侵入润滑不良后果轴承游隙增大，表面粗糙度增加轴承运转精度降低，振动和噪声增大滚动轴承故障诊断常见故障形式及原因常见故障形式锈蚀原因水分或酸、碱性物质的侵入轴承停止工作后，轴承温度下降，空气中的水分凝结电流通过，引起电火花而产生电蚀后果高精度轴承由于表面锈蚀导致精度丧失而不能正常工作滚动轴承故障诊断常见故障形式及原因常见故障形式滚动轴承故障诊断常见故障形式及原因塑性变形原因：轴承受到过大的冲

4、击载荷或静载荷，热变形引起额外的载荷硬度很高的异物侵入后果：运转过程中产生剧烈的振动和噪声压痕引起的冲击载荷会进一步引起附近表面的剥落胶合原因:在润滑不良、高速重载情况下工作时，由于摩擦发热，轴承零件可以在极短时间内达到很高的温度，使一个表面上的金属粘附到另一个表面上后果:出现压痕，产生剥落区常见故障形式滚动轴承故障诊断常见故障形式及原因保持架损坏原因：由于装配或使用不当可能会引起保持架发生变形后果：保持架和滚动体之间的摩擦增大，甚至使某些滚动体卡死不能滚动，也有可能造成保持架与内外圈发生摩擦会进一步使振动、噪声与发热加剧，导致轴承损坏保持架断裂原因：过

5、高的载荷可能引起轴承零件断裂金属材料有缺陷和热处理不良转速过高，润滑不良后果：轴承出现裂纹，加速劣化常见故障原因综述装配不当润滑不良腐蚀水分和异物侵入征兆是在滚道、滚子、保持架或其他位置出现红棕色区域过热征兆是滚道，球和保持架变色，从金色变为蓝色温度超过400F（204℃）使滚道和滚动体材料退火硬度降低导致轴承承重降低和早期失效严重情况下引起变形，另外温升高会降低和破坏润滑性能过载引起过早疲劳（包括过紧配合，布氏硬度凹痕和预负荷）滚动轴承故障诊断常见故障形式及原因滚动轴承故障诊断概述滚动轴承故障形式与原因滚动轴承的振动机理滚动轴承的故障诊断技术疲劳剥落磨

6、损锈蚀塑性变形断裂胶合保持架损坏装配不当润滑不良腐蚀过热过载滚动轴承故障诊断概述滚动轴承故障形式与原因滚动轴承的振动机理滚动轴承的故障诊断技术轴承结构特点引起的振动轴承制造装配原因引起的振动故障缺陷引起的振动轴承结构特点引起的振动滚动轴承承载时，由于不同的位置承载的滚动体数目不同，因而承载刚度会有变化，引起轴心的起伏波动采用游隙较小的轴承或加预紧力可减小此振动滚动轴承的承载刚度和滚子位置的关系振动原因分析滚动轴承故障诊断振动机理轴承的装配制造原因引起的振动在轴承制造过程中，加工设备的振动而产生加工面的波纹度滚动体大小不均匀引起轴心摆动振动原因分析滚动轴承

7、故障诊断振动机理滚动轴承故障诊断概述滚动轴承故障形式与原因滚动轴承的振动机理滚动轴承的故障诊断技术轴承结构特点引起的振动轴承制造装配原因引起的振动故障缺陷引起的振动磨损胶合疲劳剥落损伤轴承磨损随着磨损的进行，振动加速度峰值和RMS值缓慢上升，振动信号呈现较强的随机性峰值与RMS值的比值从5左右逐渐增加到5.5～6轴承磨损时振动加速度振动原因分析---故障缺陷引起的振动(1)滚动轴承故障诊断振动机理严重磨损导致轴承偏心轴承出现偏心，当轴旋转时，轴心便会绕外圈中心摆动振动原因分析---故障缺陷引起的振动(1)滚动轴承故障诊断振动机理胶合在A点以前，振动加速度

8、略微下降，温度缓慢上升A点之后振动值急剧上升，而温度却还有些下降，这一段轴承表面