chap5-滚动轴承故障诊断课件.pptx

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1、2021/8/23机电设备故障诊断1第5章滚动轴承故障诊断滚动轴承故障诊断滚动轴承的故障形式与故障原因滚动轴承故障的检测方法滚动轴承故障的振动检测2021/8/23机电设备故障诊断2旋转机械是设备状态监测与故障诊断工作的重点，而旋转机械的故障有相当大比例与轴承有关。滚动轴承是机器的易损件之一，旋转机械的故障约有30％是因滚动轴承引起的，由此可见滚动轴承故障诊断工作的重要性。5.1滚动轴承的故障形式与故障原因第5章滚动轴承故障诊断2021/8/23机电设备故障诊断3滚动轴承的典型结构第5章滚动轴承故障诊断5.1滚动轴承的故障形式与故障原因2021/8/23机电

2、设备故障诊断4第5章滚动轴承故障诊断滚动轴承优点：运转精度高对润滑剂粘度不敏感，不需要提供复杂的供油系统低速下也能承受载荷可承受径向及轴向载荷标准化：大批量生产、成本低廉、互换性好5.1滚动轴承的故障形式与故障原因滚动轴承缺点：抗冲击能力差滚动体上载荷分布不均匀，导致内圈和外圈各点所受应力及应力循环次数不同，对轴承损坏有很大影响2021/8/23机电设备故障诊断5第5章滚动轴承故障诊断滚动轴承损坏形式：5.1滚动轴承的故障形式与故障原因轴承转速n>1r/min时：疲劳剥落（点蚀）磨损或擦伤锈蚀和电蚀断裂轴承转速n<1r/min时：损坏形式：塑性变形损坏特征：

3、滚道上凹痕，运转时产生很大振动及噪声2021/8/23机电设备故障诊断6第5章滚动轴承故障诊断滚动轴承损坏形式：5.1滚动轴承的故障形式与故障原因轴承转速n>1r/min时：疲劳剥落（点蚀）磨损或擦伤锈蚀和点蚀断裂轴承转速n<1r/min时：损坏形式：塑性变形损坏特征：滚道上凹痕，运转时产生很大振动及噪声滚动体在滚道上由于反复承受载荷，工作到一定时间后，首先在接触表面一定深度处形成裂纹（该处的剪应力最大），然后逐渐发展到接触表面，使表层金属呈片状剥落，形成剥落凹坑，称为疲劳剥落。疲劳剥落是轴承失效的主要原因。2021/8/23机电设备故障诊断7第5章滚动轴承

4、故障诊断滚动轴承损坏形式：5.1滚动轴承的故障形式与故障原因轴承转速n>1r/min时：疲劳剥落（点蚀）磨损或擦伤锈蚀和电蚀断裂轴承转速n<1r/min时：损坏形式：塑形变形损坏特征：滚道上凹痕，运转时产生很大振动及噪声直接原因：滚动体与滚道之间的相对运动以及外界污物的侵入。润滑不良，装配不正确加剧磨损或擦伤。磨损量较大时，不仅降低轴承的运转精度，也会带来机器的振动和噪声。磨损量是限定精密机械用轴承使用寿命的主要因素。2021/8/23机电设备故障诊断8第5章滚动轴承故障诊断滚动轴承损坏形式：5.1滚动轴承的故障形式与故障原因轴承转速n>1r/min时：疲劳

5、剥落（点蚀）磨损或擦伤锈蚀和电蚀断裂轴承转速n<1r/min时：损坏形式：塑形变形损坏特征：滚道上凹痕，运转时产生很大振动及噪声锈蚀是空气或外界水分带入轴承中，或者机器在腐蚀性介质中工作密封不严引起化学腐蚀。锈斑使轴承工作表面产生早期剥落，端面生锈则会引起保持架磨损。电蚀主要是转子带电，电流击穿油膜而形成电火花放电，使轴承工作表面形成凹坑2021/8/23机电设备故障诊断9第5章滚动轴承故障诊断滚动轴承损坏形式：5.1滚动轴承的故障形式与故障原因轴承转速n>1r/min时：疲劳剥落（点蚀）磨损或擦伤锈蚀和电蚀断裂轴承转速n<1r/min时：损坏形式：塑形变形

6、损坏特征：滚道上凹痕，运转时产生很大振动及噪声轴承零件的裂纹和断裂是最危险的一种损坏形式，这主要是由于轴承超负荷运行、金属材料有缺陷和热处理不良所引起的。转速过高、润滑不良、轴承在轴上压配过盈量太大以及过大的热应力会引起裂纹和断裂2021/8/23机电设备故障诊断10第5章滚动轴承故障诊断5.2滚动轴承的故障检测方法滚动轴承虽然结构简单，但是损伤形态却是多种多样，振动信号的频带非常宽广，故目前广泛采用振动信号分析技术来诊断滚动轴承故障。检测方法损伤现象振动和声音温度磨损颗粒轴承间隙油膜电阻剥落○×○××裂纹○×△××压痕○××××磨损○△○○○腐蚀○△○○○

7、污斑○×○×○烧伤○○××○生锈△×○××可否在转动中测定可以可以不可以不可以可以*检测方法的适用性：○—有效；△—有可能性；×—不适用。2021/8/23机电设备故障诊断11第5章滚动轴承故障诊断5.3滚动轴承故障振动诊断引起滚动轴承振动和噪声的原因外部激励原因：转子不平衡、不对中、结构共振等自身内部原因：有三种类型第一类：由于轴承自身结构引起的振动滚动体通过载荷方向产生的振动套圈的固有振动轴承弹性特性引起的振动第二类：由于轴承形状和精度引起的振动套圈、滚道、滚动体波纹度引起的振动滚动体大小不均和内、外圈偏心引起的振动第三类：由于轴承使用、装配不正确引起的

8、振动滚道接触表面局部性缺陷引起的振动润滑不良，由摩擦