滾動(dòng)軸承常見(jiàn)故障及故障程度診斷方法

滾動(dòng)軸承常見(jiàn)故障及故障程度診斷方法滾動(dòng)軸承的故障類(lèi)型大致有6種，即：腐蝕、摩擦、過(guò)熱、燒傷、磨損、疲勞剝落等。其中，磨損和疲勞剝落是最常見(jiàn)的故障形式。故障診斷的方法有：轉(zhuǎn)矩測(cè)定法、轉(zhuǎn)速測(cè)定法、溫度測(cè)定法、油分析法、振動(dòng)法等。其中，振動(dòng)法適用性強(qiáng)，效果好，測(cè)試信號(hào)處理簡(jiǎn)單直觀，使用最廣泛。1．故障識(shí)別運(yùn)轉(zhuǎn)中的檢查工程有軸承的滾動(dòng)聲、振動(dòng)、溫度等，主要識(shí)別方法如下：(1)噪聲識(shí)別這需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)盡量由專人進(jìn)行這項(xiàng)工作。用聽(tīng)音器或聽(tīng)音棒貼在外殼上可清楚地聽(tīng)到軸承的聲音，也可采用測(cè)聲器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)軸承的滾動(dòng)聲的大小及音質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，分辨出不同的故障。軸承噪聲主要有以下幾種：①固有噪聲。這是滾動(dòng)軸承本身具有的一種噪聲，屬正常噪聲。特點(diǎn)：軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出的一種平穩(wěn)、連續(xù)的聲音，聲音較小；轉(zhuǎn)速變化時(shí)，其主頻率不變。②裝配誤差產(chǎn)生的噪聲。③滾道噪聲。軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生隨機(jī)脈動(dòng)滾道噪聲，是軸承噪聲的主要成分。特點(diǎn)：滾道噪聲會(huì)隨著滾道和滾動(dòng)體加工精度的提高而降低。④滾動(dòng)噪聲。滾子軸承容易產(chǎn)生滾動(dòng)噪聲。特點(diǎn)：主要發(fā)生在滾動(dòng)體進(jìn)入、退出承載區(qū)的時(shí)刻；潤(rùn)滑劑性能不好或黏度極大時(shí)最容易產(chǎn)生；滾子軸承只承受徑向力，徑向游隙比較大時(shí)容易產(chǎn)生。⑤保持架噪聲。產(chǎn)生原因：滾動(dòng)體和保持架、保持架與引導(dǎo)面之間的滑動(dòng)摩擦，以及保持架與滾動(dòng)體發(fā)生相互撞擊而發(fā)出的噪聲。特點(diǎn)：具有周期性；當(dāng)采用滾動(dòng)體引導(dǎo)保持架時(shí)，這種運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定性更加嚴(yán)重，深溝球軸承的沖壓保持架較薄，徑向、軸向的剛度較低，整體穩(wěn)定性差，軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，因彎曲變形而產(chǎn)生自激振動(dòng)，發(fā)出“蜂鳴聲〞。⑥夾雜物噪聲。大約14%的軸承過(guò)早損毀是污染所致，外部雜質(zhì)進(jìn)入軸承工作面引起非周期性振動(dòng)和噪聲。特點(diǎn)：隨機(jī)性強(qiáng)，特別是小型軸承對(duì)此很敏感。⑦傷痕噪聲。據(jù)統(tǒng)計(jì)，16%的軸承過(guò)早損毀是由于安裝不當(dāng)或沒(méi)有使用適當(dāng)?shù)陌惭b工具。特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速不變，噪聲頻率不變；轉(zhuǎn)速降低，周期變長(zhǎng)。如果使用高黏度油脂，噪聲將減弱。原因分析：假設(shè)其噪聲連續(xù)不斷，那么可能是滾道有傷；假設(shè)其噪聲或有或無(wú)周期性，那么為滾動(dòng)體受損；假設(shè)滾動(dòng)體碎裂，會(huì)產(chǎn)生“銼齒聲、沖擊聲〞。⑧缺油噪聲。特點(diǎn)：發(fā)出“金屬磨損的哨聲〞，如果負(fù)載較重且缺油嚴(yán)重，可能產(chǎn)生“尖叫聲〞。(2)振動(dòng)識(shí)別通常在軸承上安裝壓電式加速度傳感器獲取振動(dòng)信號(hào)，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)分析，以判斷軸承是否存在故障。滾動(dòng)軸承磨損后產(chǎn)生的振動(dòng)同正常軸承產(chǎn)生的振動(dòng)具有相同的性質(zhì)，但磨損軸承的振幅明顯比正常軸承的高。因此，只要將傳感器獲得的振動(dòng)信號(hào)加以比較，就可判斷出滾動(dòng)軸承是否存在磨損類(lèi)故障。如果傳感器獲得的振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)異常，即波形相隔一段時(shí)間就出現(xiàn)峰值極大的尖頂，那么可判斷滾動(dòng)軸承出現(xiàn)了疲勞剝落和點(diǎn)蝕等故障。(3)溫度識(shí)別使用熱感器可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)軸承的工作溫度，并在溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警以防止事故發(fā)生。該方法屬比較識(shí)別法，僅用于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化不大的場(chǎng)合。高溫表示軸承已處于異常狀態(tài)，因此，連續(xù)監(jiān)測(cè)軸承溫度是有必要的。軸承溫度的定期測(cè)量可借助于溫度計(jì)(例如數(shù)字型溫度計(jì))。(4)潤(rùn)滑劑狀態(tài)識(shí)別即對(duì)潤(rùn)滑劑采樣分析，通過(guò)其污濁程度進(jìn)行判斷。該方法對(duì)不能靠近觀察的軸承或大型軸承尤為有效。2．損壞型式滾動(dòng)軸承常見(jiàn)的損壞型式有以下幾種：(1)滾動(dòng)體(滾珠和滾柱等)和內(nèi)外圈滾道外表磨損和剝落這會(huì)造成滾動(dòng)軸承的徑向間隙、軸向間隙增大，滾動(dòng)軸承在工作中發(fā)出噪聲和發(fā)熱，并且改變了與其配合軸的正確工作位置，出現(xiàn)振動(dòng)。外表疲勞剝落的初期是外表上出現(xiàn)麻點(diǎn)，最后開(kāi)展成片狀的表層脫落。軸承滾動(dòng)體和內(nèi)外圈滾道面上均承受周期性脈動(dòng)載荷的作用，產(chǎn)生周期性變化的接觸應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)到達(dá)一定數(shù)量后，在滾動(dòng)體或內(nèi)外圈滾道工作面上就產(chǎn)生疲勞剝落。如果軸承的負(fù)荷過(guò)大，會(huì)使這種疲勞加劇。另外，軸承安裝不正、軸彎曲，也會(huì)產(chǎn)生滾道剝落現(xiàn)象。軸承滾道的疲勞剝落會(huì)降低軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。(2)內(nèi)外圈的配合外表磨損這是由于軸承內(nèi)外圈與軸和殼體孔沒(méi)有裝配好，破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關(guān)系，進(jìn)一步加速了軸承本身和與之配合的軸或殼體配合外表的磨損(俗稱走內(nèi)圈或走外圈)。(3)隔離圈磨損和松曠在工作中隔離圈和滾動(dòng)體(滾珠、滾柱等)相互摩擦，假設(shè)潤(rùn)滑不良，那么加快磨損。隔離圈磨損以后，滾動(dòng)體松動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成隔離圈散架、滾動(dòng)體脫落。(4)燒傷假設(shè)潤(rùn)滑不良或潤(rùn)滑油不符合要求，以及軸承間隙調(diào)得過(guò)小，軸承工作時(shí)迅速發(fā)熱，工作外表因受高溫而退火。在外表觀察時(shí)，可發(fā)現(xiàn)軸承工作外表的顏色發(fā)生變化。(5)塑性變形假設(shè)滾道與滾子接觸面上出現(xiàn)不均勻的凹坑，說(shuō)明軸承產(chǎn)生塑性變形。其原因是軸承在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下，工作外表的局部應(yīng)力超過(guò)材料的屈服極限。這種情況一般發(fā)生在低速旋轉(zhuǎn)的軸承上。(6)座圈產(chǎn)生裂紋和保持架碎裂軸承座圈產(chǎn)生裂紋的原因可能是軸承配合過(guò)緊、軸承外圈或內(nèi)圈松動(dòng)、軸承的包容件變形、安裝軸承的外表加工不良等。保持架碎裂的原因是潤(rùn)滑缺乏、滾動(dòng)體破碎、座圈歪斜等。座圈滾道嚴(yán)重磨損可能是座圈內(nèi)落入異物、潤(rùn)滑油缺乏或潤(rùn)滑油牌號(hào)不符合要求引起的。3．故障診斷(1)人工簡(jiǎn)單檢測(cè)滾動(dòng)軸承故障引起的沖擊振動(dòng)從沖擊點(diǎn)以半球面波方式向外傳播，通過(guò)軸承零件、軸承座傳到箱體或機(jī)架，由于沖擊振動(dòng)的頻率很高，通過(guò)零件的界面?zhèn)鬟f一次其能量損失80%。因此，在聽(tīng)振動(dòng)聲音時(shí)要正確選擇測(cè)定點(diǎn)，應(yīng)盡可能地靠近被測(cè)軸承承載區(qū)，減少中間環(huán)節(jié)，離軸承外圈的距離越短越直接越好。如止推軸承在軸承蓋處振動(dòng)信號(hào)最強(qiáng)，利用聽(tīng)到的聲音即可判斷其狀態(tài)：“嗡嗡〞聲表示狀態(tài)較好；“梗梗〞聲是內(nèi)外圈或滾動(dòng)體破裂；“骨碌碌〞聲是軸承缺油。還可利用手對(duì)溫度和振動(dòng)的感覺(jué)對(duì)軸承做出判斷：假設(shè)手只能在軸承處放3s，說(shuō)明軸承溫度已達(dá)60℃；軸承壓蓋過(guò)熱可能是軸承走外圈；如果軸承局部發(fā)熱或有撞擊振動(dòng)現(xiàn)象，說(shuō)明軸承裝配不當(dāng)或緊固件松動(dòng)等。用眼睛觀看：看安裝軸承處及壓蓋的漆皮有無(wú)變色；軸承的油脂是否發(fā)黑、乳化等；觀察隔離圈是否損壞；滾動(dòng)體(滾珠、滾柱等)和內(nèi)外滾道有無(wú)裂紋、傷痕、麻點(diǎn)或燒蝕等。假設(shè)發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承的隔離圈斷裂、缺口以及滾柱(珠)脫出等應(yīng)更換軸承。假設(shè)軸承受熱變色，滾柱(珠)磨損不均勻、斷碎等，應(yīng)予更換。在拆檢滾動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)先把滾動(dòng)軸承清洗干凈，通過(guò)外表檢查、空轉(zhuǎn)試驗(yàn)和對(duì)內(nèi)部的間隙測(cè)量，可判斷其質(zhì)量是否良好。hui55wi3qi78FAG軸承國(guó)產(chǎn)軸承濟(jì)南進(jìn)口軸承(2)空轉(zhuǎn)試驗(yàn)一手拿住內(nèi)圈，一手轉(zhuǎn)動(dòng)外圈，使軸承空轉(zhuǎn)，軸承旋轉(zhuǎn)應(yīng)輕快靈活、無(wú)噪聲、無(wú)卡滯現(xiàn)象。假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)有“喀達(dá)〞、“喀達(dá)〞的撞擊聲，應(yīng)進(jìn)一步檢查滾珠(柱)和內(nèi)外滾道，假設(shè)發(fā)現(xiàn)滾珠和座圈有嚴(yán)重的麻點(diǎn)、脫皮、破裂等須更換。假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)很靈活，無(wú)阻滯現(xiàn)象，但“嘩、嘩〞的噪聲很大，應(yīng)檢查是否磨損過(guò)度，可用兩只手緊握滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈和外圈，前后推動(dòng)軸承，假設(shè)感到晃動(dòng)的間隙很大，應(yīng)更換軸承。(3)儀器監(jiān)測(cè)通常使用振動(dòng)檢測(cè)儀器確定旋轉(zhuǎn)機(jī)械性能變化的趨勢(shì)。要到達(dá)此目的，必須迅速可靠地檢測(cè)出那些能正確表征機(jī)器狀況的振幅和頻率，然后將其與標(biāo)準(zhǔn)參考值加以比較，再根據(jù)測(cè)量結(jié)果是否超標(biāo)，以決定是否要大修。軸承的噪聲檢測(cè)可用儀器S0910－1型，分為Z1、Z2、Z3、Z4級(jí)別；振動(dòng)檢測(cè)用儀器BVT－1型，分為V1、V2、V3、V4級(jí)別。有條件時(shí)，可以用帶架的百分表測(cè)量徑向和軸向間隙。檢驗(yàn)徑向間隙時(shí)，軸承應(yīng)放在平板上，百分表量頭抵住滾動(dòng)軸承外圈外圓側(cè)面，然后用一只手壓緊軸承內(nèi)圈，另一只手徑向推動(dòng)軸承外圈，表針變動(dòng)的