滚动轴承故障机理分析 (DEMO)
滑动轴承的故障诊断分析 (DEMO)

滑动轴承的故障诊断分析一、滑动轴承的分类及其特点1、静压轴承静压轴承的间隙只影响润滑油的流量,对承载能力影响不大,因此、静压轴承可以不必调整间隙,静压轴承在任何转速下都能保证液体润滑,所以理论上对轴颈与轴瓦的材料无要求。
实际上为防止偶然事故造成供油中断,磨坏轴承轴承,轴颈仍用45#,轴瓦用青铜等。
2、动压轴承动压滑动轴承必须在一定的转速下才能产生压力油膜。
因此、不适用于低速或转速变化范围较大而下限转速过低的主轴。
轴承中只产生一个压力油膜的单油楔动压轴承,当载荷、转速等条件变化时,单油楔动压轴承的油膜厚度和位置也随着变化,使轴心线浮动,而降低了旋转精度和运动平稳性。
多油楔动压轴承一定的转速下,在轴颈周围能形成几个压力油楔,把轴颈推向中央,因而向心性好。
异常磨损:由于安装时轴线偏斜、负载偏载、轴承背钢与轴承座孔之间有硬质点和污物,轴或轴承座的刚性不良等原因,造成轴承表面严重损伤。
其特征为:轴承承载不均、局部磨损大,表面温度升高,影响了油膜的形成,从而使轴承过早失效。
二、常见的滑动轴承故障●轴承巴氏合金碎裂及其原因1.固体作用:油膜与轴颈碰摩引起的碰撞及摩擦,以及润滑油中所含杂质(磨粒)引起的磨损。
2.液体作用:油膜压力的交变引起的疲劳破坏。
3.气体作用:润滑膜中含有气泡所引起的汽蚀破坏。
●轴承巴氏合金烧蚀轴承巴氏合金烧蚀是指由于某种原因造成轴颈与轴瓦发生摩擦,使轴瓦局部温度偏高,巴氏合金氧化变质,发生严重的转子热弯曲、热变形,甚至抱轴。
当发生轴承与轴颈碰摩时,其油膜就会被破坏。
摩擦使轴瓦巴氏合金局部温度偏高,而导致巴氏合金烧蚀,由此引起的轴瓦和轴颈的热胀差,进一步加重轴瓦和轴颈的摩擦,形成恶性循环。
当轴瓦温度T大于等于230°C时,轴承巴氏合金就已烧蚀。
三、机理分析大多滑动轴承由于运行过程中处于边界润滑状态所以会产生滑动摩擦现象,同时又居有一定的冲击能量和势能,所以存在与产生滑动摩擦和碰摩相同的故障机理。
滚动轴承常见的失效形式和原因分析范文

滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖2008-11-05 10:55滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。
轴不对中故障机理以及滚动轴承故障机理分析

轴不对中故障机理以及滚动轴承故障机理分析一、轴不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。
轴不对中可分为联轴器不对中和轴承不对中,联轴器不对中又可分为平行不对中、偏角不对中和平行偏角不对中三种情况。
轴不对中的主要故障特征:(1)平行不对中:径向出现轴的一倍频、二倍频峰值,尤以二倍频显著。
(2)偏角不对中:轴向振动大,在基频、二倍频甚至三倍频处有稳定的高峰。
(3)平行偏角不对中:轴向和径向均发生振动。
二、滚动轴承故障机理滚动轴承的监测诊断技术有很多种,如振动信号分析诊断、声发射诊断、油液分析诊断、光纤监测诊断等,它们各具特点,其中振动信号分析诊断技术应用最为广泛。
在轴承工况监视与故障诊断的各方法中,振动法由于其适用性强,效果好,测试及信号处理简单直观等优点而被广泛采用。
振动信号作为预知滚动轴承故障的载体,具有很优良的性质。
1.滚动轴承的基本类型分类滚动轴承已是标准化、系列化、通用化、商品化的部件。
滚动轴承是机械构造中的基础运动元件,对机械的运动、做功和发挥机械的功能与效率具有直接的制约功能。
滚动轴承的数据信息繁多复杂,分类方式主要依据轴承所能承受的负荷方向、公称接触角及滚动体形状按照轴承类型对滚动轴承库的数据进行分类,基本类型如图所示。
2.滚动轴承的典型故障滚动轴承的主要故障形式有:(1)疲劳剥落滚动轴承工作时,滚道和滚动体表面既承受载荷又相对滚动,由于交变载荷的作用,首先在表面下一定深度处(最大剪应力处)形成裂纹,继而扩展到接触表面层发生剥落坑,最后发展到大片剥落,这种现象就称为疲劳剥落。
(2)磨损由于滚道和滚动体的相对运动(包括滚动和滑动)和尘埃异物的侵入等都会引起表面磨损,而当润滑不良时更会加剧表面磨损。
磨损的结果使轴承游隙增大,表面粗糙度增加,降低运转精度。
(3)塑性变形在工作负荷过重的情况下,轴承受到过大的冲击载荷和静载荷,或者因为热变形引起的额外的载荷,或者当有高硬度的异物侵入时,都会在滚道表面上形成凹痕或划痕。
常见滚动轴承的失效形式及原因分析

常见滚动轴承的失效形式及原因分析滚动轴承可以有效地减少轴承各零部件之间的摩擦,从而更加流畅地运转,可以有效帮助提高机械设备的使用性能。
但滚动轴承在长时间使用后有时会出现失效的现象,那么,大家知道常见滚动轴承的失效形式及原因具体都有哪些吗?又该如何处理解决轴承失效呢?小编为大家进行了详细的总结,下面一起来了解一下吧。
一、轴承的正常疲劳失效失效产生原因:轴承在其运转总小时数或总转数超过轴承计算寿命后,所发生的疲劳剥落为正常疲劳失效。
产生正常疲劳失效的原因是滚动表面的金属由于运转时的应力循环数超过材料的疲劳极限,从次表层开始萌生疲劳裂纹,并向表面层开裂而落下金属碎片———剥落。
失效表现特征:疲劳裂纹的萌生在次表层,故看不见,用普通仪器也无法侦听到。
剥落的屑片表面粗糙而不规则,原滚动表面留下疤痕状小坑,称为点蚀。
点蚀一旦出现,即迅速扩展,短时间内即引起全面疲劳剥落,宜及早更换轴承,否则将引起轴承的事故性报废,可能对安装部位甚至对整机带来严重的后果。
失效处理办法:超过计算寿命的疲劳剥落,实际上是不可避免的终必然发生的现象,这时材料的潜力已被充分利用。
如用户在工作寿命方面的要求仍不满足,可在轴承的润滑剂中加添合适的极压添加剂,改用性能更高或尺寸更大的轴承,或选用真空冶炼、多次真空重炼等钢材所制轴承。
二、轴承的正常磨损失效失效产生原因:轴承在其运转总小时数或总转数超过轴承的计算寿命,或超过磨损寿命后的过度磨损,为正常磨损失效。
滚动轴承的运动都伴有微小滑动,所受负荷也总有一定波动,因而润滑可延缓磨损但实际不能避免两界面的固体接触,即不能完全避免磨损。
失效表现特征:滚动表面沿运动方向发生较光滑的磨损条纹,新条纹有较显著的金属光泽。
滚动轴承的正常磨损也有三个阶段,即短期的“跑合”磨损,很长时间的平缓磨损,以及短期的剧烈磨损,终使轴承的精度丧失,或引起振动和噪声而不能继续使用。
失效处理办法:超过额定寿命或磨损寿命的磨损失效,在现有技术水平条件下实际上也是不可避免的。
第七章 滚动轴承的故障机理与诊断

第七章滚动轴承的故障机理与诊断第一节滚动轴承故障的主要形式与原因滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏,如装配不当、润滑不良、水分或异物侵入、腐蚀和过载等都可能导致轴承过早损坏。
即使在安装、润滑、和使用维护都正常德情况下,经过一段时间运转,轴承也会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作。
总之,滚动轴承的故障原因是十分复杂的滚动轴承的主要故障形式与原因如下:1.疲劳剥落滚动轴承的内外滚道和滚动体表面既承受载荷有相对滚动,由于交变载荷的作用,首先在表面下一定深度处形成裂纹,继而扩展到接触表面使表层发生剥落坑,最后发展到大片剥落,这种现象就是疲劳剥落。
疲劳剥落会造成运转时的冲击载荷、振动和噪声加剧。
通常情况下,疲劳剥落往往是滚动轴承失效的主要原因,一般所说的轴承寿命就是指轴承的疲劳寿命,轴承的寿命试验就是疲劳试验。
试验规程规定,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结。
滚动轴承的疲劳寿命分散性很大,同一批轴承中,其最高寿命与最低寿命可以相差几十倍乃至上百倍,这从另一角度说明了滚动轴承故障监测的重要性。
2.磨损由于尘埃、异物的侵入,滚道和滚动体相对运动时会引起表面磨损,润滑不良也会加剧磨损,磨损的结果使轴承游隙增大,表面粗糙度增加,降低了轴承运转精度,因而也降低了机器的运动精度,振动及噪声也随之增大。
对于精密机械轴承,往往是磨损量限制了轴承的寿命。
此外,还有一种微振磨损。
在轴承不旋转的情况下,由于振动的作用,滚动体和滚道接触面间有微小的、反复的相对滑动而产生磨损,在滚道表面上形成振纹状的磨痕。
3.塑性变形当轴承受到过大的冲击载荷或静载荷时,或因热变形引起额外的载荷,或有硬度很高的异物侵入时都会在滚道表面上形成凹痕或划痕。
这将使轴承在运转过程中产生剧烈的振动和噪声。
而且一旦有了压痕,压痕引起的冲击载荷会进一步引起附近表面的剥落。
4.锈蚀锈蚀是滚动轴承最严重的问题之一,高精度轴承可能会由于表面锈蚀导致精度丧失而不能继续工作。
滚动轴承故障机理分析

滚动轴承故障机理分析滚动轴承是一种常用的机械零件,广泛应用于各种设备和机械系统中。
它的基本结构包括内圈、外圈、滚动体和保持架。
滚动轴承的主要作用是在轴上承受径向和轴向载荷,并使轴能够转动。
然而,滚动轴承在使用过程中有时会发生故障,导致设备停机和损坏。
这些故障可能是由多种原因引起的,其中包括材料疲劳、润滑不良、污染物进入和不当使用等。
首先,材料疲劳是滚动轴承故障的主要原因之一、滚动轴承通常由金属材料制成,例如钢或铝合金。
在使用过程中,由于承受重载或频繁启停等原因,轴承的内、外圈以及滚动体可能会发生应力集中,从而导致材料疲劳。
当材料疲劳达到一定程度时,轴承可能会发生裂缝或断裂故障。
其次,润滑不良也是导致滚动轴承故障的重要原因。
良好的润滑对于滚动轴承的正常运转至关重要。
在运行中,轴承内的滚动体和内、外圈需要通过润滑剂来减少摩擦和磨损。
如果润滑剂不足或失效,轴承表面间的摩擦会增加,导致磨损加剧,最终使轴承故障。
此外,污染物进入也会导致滚动轴承故障。
在工作环境中,空气中可能存在灰尘、沙粒或颗粒等杂质,如果这些污染物进入到滚动轴承内部,它们会磨损轴承表面,导致摩擦增加和轴承故障。
最后,不当使用也可能引起滚动轴承故障。
这包括错误的装配、过载、轴向或径向间隙不符合要求等。
不当使用会给滚动轴承带来超负荷或不均匀载荷,导致轴承变形或损坏。
总之,滚动轴承故障的机理是多方面的。
材料疲劳、润滑不良、污染物进入和不当使用都可能导致滚动轴承故障。
因此,在使用和维护滚动轴承时,我们应该注意保持良好的润滑、避免污染物进入、正确安装和使用,并定期检查轴承的状态,及时发现并处理潜在的故障问题,以确保设备的正常运转。
滚动轴承的故障现象及原因分析

滚动轴承的故障现象及原因分析滚动轴承是机械设备中常用的一种轴承形式,由内圈、外圈、滚子和保持架组成。
它的主要作用是承载和传递旋转运动或轴向运动的载荷。
然而,在实际的使用过程中,滚动轴承可能会出现各种故障现象。
下面,我将从滚动轴承的故障现象和原因两个方面进行分析。
一、故障现象:1.轴承过热:滚动轴承过热通常表现为温度升高。
过高的温度会导致润滑剂失效,加剧摩擦和磨损,最终导致轴承损坏。
2.噪音:滚动轴承在工作时会发出异常的噪音。
噪音通常由于轴承的松动、减速器齿轮偏心或不平衡导致的振动引起,也可能是轴承部分损坏或磨损的结果。
3.卡住:滚动轴承可能会发生卡死现象,即不能正常转动。
卡住通常由于外部污染物进入轴承内部,或者内外圈之间的配合不当引起。
4.弹性不良:滚动轴承在运转时可能会出现弹性不良现象,即出现过大的变形或破裂。
弹性不良通常由于材料强度不足,或者过载运转和外部冲击引起。
5.寿命短:滚动轴承的使用寿命取决于材料质量、制造工艺和使用环境等因素。
如果这些方面存在问题,轴承的寿命可能会显著减少。
二、原因分析:1.润滑不良:润滑不良是导致滚动轴承故障的常见原因之一、润滑不良会导致轴承过热、摩擦增大和磨损加剧。
常见导致润滑不良的原因包括润滑油质量不合格、润滑油脂添加不足等。
2.过载运转:滚动轴承在过载运转时会受到较大的载荷,使得轴承的压力和摩擦增大,加速磨损和损坏。
过载运转通常是由于设备设计不合理、外部冲击或负载突然变化等原因引起的。
3.安装不当:滚动轴承的安装不当会导致内外圈之间的配合间隙不合适,产生轴承松动或过紧,引起摩擦增大和磨损。
安装不当还可能导致载荷不均匀分布,使得特定部位的轴承负荷过大而损坏。
5.材料质量问题:滚动轴承的材料质量直接影响其使用寿命和性能。
低质量的材料容易导致强度不足、易磨损和易断裂等问题,从而缩短滚动轴承的使用寿命。
综上所述,滚动轴承的故障现象和原因分析包括轴承过热、噪音、卡住、弹性不良、寿命短等故障现象,其原因包括润滑不良、过载运转、安装不当、环境污染和材料质量问题。
滚动轴承的故障机理及诊断讲义

4.轴承故障分析 图2是一台三柱塞注水泵轴承的包络谱。泵转速335rpm,排出压力25MPa,流量16m3/h, 驱动电机功率132KW,电机转速985rpm,电机与泵通过皮带传动。泵轴承为双排球面滚子轴承,型号22330。 根据轴承尺寸计算的轴承故障频率如下: 内圈故障频率BPIR=49.6Hz 外圈故障频率BPOR=34.2Hz 滚动体BSF=14.7Hz 保持架FTF=2.3Hz 曲轴转频f0=335rpm/60s=5.58Hz
旋转设备约有30%的故障是因滚动轴承引起的,因滚动轴承抱轴、保持架散落造成转子严重损坏给设备造成的损失是巨大的。最初的轴承故障诊断是靠有经验的设备管理和维修人员利用听音棒来判断,只能发现处于晚期的故障,不能及时发现处于早、中期的轴承故障,从而造成设备故障的扩展,并延缓维修时间。随着设备监测诊断技术的发展,各种信号分析与处理技术被用于轴承的故障诊断。
⒌擦伤
由于轴承内外滚道和滚动体接触表面上的微观凸起或硬质颗粒使接触面受力不均,在润滑不良、高速重载工况下,因局部摩擦产生的热量造成接触面局部变形和摩擦焊合,严重时表面金属可能局部熔化,接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂。
轴承失效通常划分为四个阶段: 第一阶段:在轴承失效的初始阶段,故障频率出现在超声频段。有多种信号处理手段能够检测到这些频率,如峰值能量gSE、应力波PeakVue、包络谱ESP、冲击脉冲SPM等。此时,轴承故障频率在加速度谱和速度频谱图上均无显示。
请各位专家给予批评指正!
9、静夜四无邻,荒居旧业贫。。10、雨中黄叶树,灯下白头人。。11、以我独沈久,愧君相见频。。12、故人江海别,几度隔山川。。13、乍见翻疑梦,相悲各问年。。14、他乡生白发,旧国见青山。。15、比不了得就不比,得不到的就不要。。。16、行动出成果,工作出财富。。17、做前,能够环视四周;做时,你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。9、没有失败,只有暂时停止成功!。10、很多事情努力了未必有结果,但是不努力却什么改变也没有。。11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。12、世间成事,不求其绝对圆满,留一份不足,可得无限完美。。13、不知香积寺,数里入云峰。。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、楚塞三湘接,荆门九派通。。。16、少年十五二十时,步行夺得胡马骑。。17、空山新雨后,天气晚来秋。。9、杨柳散和风,青山澹吾虑。。10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。11、越是没有本领的就越加自命不凡。12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。16、业余生活要有意义,不要越轨。17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。
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滚动轴承故障的机理分析一、轴承产生振动机理由于滚动轴承的内、外圈和滚动体都是弹性体,构成振动系统或以子系统的形式耦合在整个系统中。
内、外圈和滚动体都有自己的振动特征----固有频率和振型。
所以从轴承的振源不同,滚动轴承的振动可分为非轴承故障性振动和轴承故障性振动。
使用同步平均处理拾得的振动信号来寻找轴承故障几乎是不可能的,因为轴承信息中的基频是非同步的。
滚动轴承有损伤时,其振动波形往往是调幅波。
相当于载波的是轴承各部件及传感器本身以其固有频率振动的高频成分,起调制作用的是与损伤有关的低频成分。
冲击振动从分析的角度来看可以分为两种类型。
第一种是直接分析由于滚动体通过工作面上的缺陷、产生反复冲击而形成1kHz以下的低频振动,或称为轴承的通过振动,它是滚动轴承的重要特征信息之一。
但是由于这一频带中的噪声干扰很大,所以不容易捕捉到早期诊断信息。
第二类是分析由于冲击而激起的轴承零件的固有振动。
实际应用中可以利用的固有振动有三种:1)轴承内、外圈一阶径向固有振动,其频带范围一般在1—8kHz之间。
2)轴承零件其他固有振动,其频率范围多在20一60kHz之间。
3)加速度传感器的一阶固有频率,其频率中心通常选择在10一25kHz附近。
1、非轴承故障性振动非轴承故障性振动主要有安装不当或制造误差引起的偏心,转子或转轴不平衡引起的振动,这类振动往往被用来作为对转子故障进行诊断的信息。
在滑动轴承和高速旋转机械中更是如此。
2、滚动轴承结构引起的振动对于水平轴旋转时,每个钢珠通过轴的正下方时,轴就会略为向上升起。
这样就产生了回转轴端部的上下运动。
这种运动也称为滚动元件的通过振动。
3、轴承故障性振动轴承故障性振动主要由下列各种原因引起:1)由于载荷过大引起内、外圈和滚动体变形过大导致的旋转轴中心随滚动体位置变化所引起的振动----传输振动。
还有因安装不准确或滚动体大小不一致引起的振动。
一般情况下,这样的振动其频率较低(≤1KHz)。
2)由于润滑脂的润滑性能不良引起的非线性振动。
3)由于轴承的损伤引起的振动。
即包括周期性脉冲引起的强迫振动,也包括高频或较高频轴承系统的固有振动。
4)随机和冲击虽然均属于宽频激励,如果覆盖系统的某阶固有频率,均会引起共振。
但因前者的随机激励能力很小其振动效应轻微,而后者的激励能量甚大,共振效应强烈。
4、轴承振动特点首先,由于轴的旋转,滚动体便在内、外圈之间波动。
虽然轴承的滚动表面加工得非常平滑,但从微观来看,仍有小的凹凸。
滚动体在这些凹凸面上转动时,产生交变的激振力。
通常,由于滚动表面的凹凸形状是无规则的,所以激振力也具有随机的性质,它具有多种频率成分,由轴承(主要是外圈)和外壳形成的振动系统由于这个力的激励,发生的振动将是由各种频率成分组成的随机振动。
十分明显,滚动表面损伤的形态和轴的旋转速度决定了激振力的频谱;轴承和外壳决定了振动系统的传递特性;它们二者共同决定了最终的振动频谱。
由此可知,由于轴承异常所引起的振动频率,受轴的旋转速度和损伤部分的形状以及轴承和外壳振动系统的传递特性三者所左右。
一般,轴的旋转速度越高,而且损伤的形态表现得越显著时,振动的频率就变高。
轴承振动系统中轴承的尺寸越小,其固有振动频率越高。
因此,由于异常所产生的振动,对所有轴承都共同具有的特定频率是没有的。
另外.即使对一个特定的轴承,当产生异常时,几乎也不会只发生单一频率的振动。
在球轴承内、外圈上都有凹槽滚道,它起着降低接触应力和限制滚动体轴向移动的作用。
保持架使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损,如果没有保持架,相邻滚动体将直接接触,且相对摩擦速度是表面速度的两倍,发热和磨损都较大。
二、轴承严重磨损引起偏心时的振动当使用过程中由于发生严重磨损而使轴承偏心时(或其它原因造成的偏心),轴的中心将产生振摆,这种振摆应属于受迫振动范畴。
所以受迫振动的频率应与干扰力的频率一致,还可能激发固有频率及其高次谐波的振动。
振动的频率为nfr;其中n为自然数,fr为轴的旋转频率。
此时的振动情形如图所示:旋转周期另外、滚动轴承磨损会导致轴承游隙增大,轴承运行轨迹不断变化,表面粗糙度增加,及由于受力不均局部轴承载荷增大,降低了轴承的运行寿命。
还有一种情况,设备在运行时由于环境引起的微振动,滚动体与滚道之间接触面小,反复相对滑动而产生的磨损,在滚道表面上形成振纹状的磨痕。
滚动轴承内环或滚动体故障时,由于存在径向间隙,而使振动受到轴转频或滚动体公转频率的调制。
外环缺陷由于此时的位置与承载方向相对位置固定,故不会发生调制现象。
三、轴承加工和装配不良引起的振动与轴承内孔配合的轴颈和轴肩台加工不良时,或由于轴颈弯曲等原因,使轴承内圈装配后其中心线与轴心线不重合,这样轴每旋转一周,轴承就会受到一次交变的轴向力的作用,使轴承产生振动。
轴承的这种振动的特点是:1.振动幅值以轴向为最大。
2.振动频率和旋转频率相同。
四、滚动轴承的摩擦振动高速旋转机械在运行中,轴承两接触面构成一摩擦副,由于加工和运行条件的原因,此摩擦副的接触摩擦是随机的,由此而产生的响应也是随机振动。
轴承摩擦振动的一个典型频率特征就是广谱性。
摩擦越严重,广谱性越突出。
随着摩擦历程的延长,频谱类似于白噪声谱。
五、振动非线性特性引起的振动滚动轴承是通过滚道与滚动体的弹性接触来承受载荷的,可以形象地比之为“弹簧”。
此“弹簧”的弹性系数很大,当轴承的润滑状态不良时,就会出现非线性,由此而引发振动。
其振动的频率为轴的旋转频率及其谐波和分频。
(深沟球轴承)转子不平衡旋转力和轴承内圈轴向力的激励下,轴承上易产生为旋转频率整数倍或分数倍成分的振动发生,这种振动与轴承的油膜特性有关,往往在冬季易发生。
这种轴承非线性振动的特征是:1.在刚度曲线成对称非线性时,振动频率是旋转频率的整数倍(fr、2fr、3fr…);在刚度曲线成非对称非线性时,振动频率为分数倍(fr 、fr/2、fr/3 …)。
(上述观点对于摩擦、松动、轴裂纹等同样适用)2.振动是轴向的。
3.振动与转速密切相关。
六、轴承的微小振动影响如果滚动轴承受到微小振动,则在滚道面与滚动体的接触部分就会产生滑动,从而发生磨损现象。
滚动轴承既有滚动摩擦也有滑动摩擦。
滑动摩擦是由于滚动轴承在表面曲线上的偏差和负载下轴承的变形造成的。
随着速度和负荷的增加,滚动轴承的滑动摩擦增大。
一些研究结果表明:滚动轴承局部损伤故障所激起的结构共振频率并不是固定不变的,在故障的不同阶段可能激起不同结构的共振响应;而不同部位的故障(内、外圈、磙子)也会激起不同结构的共振响应。
另外、当故障的形态不同时,也会激起不同结构的共振响应,因为不同形态的故障(如裂纹的形状和方向的不同,剥离处的形状、‘锋利与否等’和大小不同等)会使冲击力的波形发生很大变化,从而使冲击力的频率结构发生很大的变化,所以,共振响应的频率结构也就不同。
显然、固有的滤波频带有其局限性。
一般认为,滚动轴承的局部损伤故障会激起轴承结构系统或轴承支承系统以及传感器结构的某些模态的固有振动。
这些固有振动(一般是自由衰减振动)与故障的特征周期同步出现。
理论和实践都证明,这些故障冲击响应在时域和频域上都具有局部化的特点。
对于滚动轴承,其故障特点是高频、小位移振动,这种高频小位移信号一般很难用非接触式传感器测得,如果不经滤波也很难分析所需要的位移信号,所以一般选用速度或加速度传感器、。
七、滚动轴承通过频率公式及近似算法:(误差±20%以内)1.保持架故障特征频率:(0.3-0.5×工频)f= 0.381n2.外环故障频率:(4-7×工频)f= 3.047 z n3.内环故障频率:(7-11×工频)f= 4.952 z ni4.滚动体频率:(2-5×工频)f= 1.981 nbz ---滚动体数;n――轴频;说明轴每转一周:保持架转动0.381 周;滚动体转动1.981 周;4.952个球通过内环某点;3.047 个球通过外环某个点;内环受轴频的影响较大,球受保持架的影响较大。
FTF = 1/2×S×{}轴承有偏心时,nf。
为其特征。
包络谱的频带设置:为了避免调制信号的边带频谱的影响和消除其它低频信号的干扰,可以用中心频率为轴承系统自振频率的带通滤波器。
(但实际设置时是不容易做到的)产生包络值偏高(无明显的冲击特征时)的三要素:载荷过高;润滑不良;轴承间隙偏大;轴转速与轴承加速度包络值之间的关系:由于每一转子都存在一定量的残留不平衡量,由不平衡产生的离心力2 me F ;F 与轴的角速度的平方成正比,F 的增大就会使轴承滚道受更大的力。
使滚珠与滚道之间摩擦力增大,相应的加速度包络值也就增大。
(绥中处理厂的原油增压泵的振动特点)时域特征诊断法是指利用时域指标中的有效值与峰值作为参数进行诊断。
有效值是对时间平均的,所以对于表面皱裂等故障,其测定值的变动小,诊断效果好;但对表面剥落等具有瞬变冲击振动的诊断效果却较差,其原因是由于冲击波峰的振幅大,但持续时间短,如对时间平均,那么有无峰值的差异几乎表现不出来。
因此,对于表面剥落的诊断,峰值比有效值适用,峰值是在某个时间内表现出来的振幅的最大值,它对瞬时现象也可得出正确的指示值,特别是对初期阶段的表面剥落非常有效。
但它也有对如轴承内部滚动体对保持器的冲击、灰尘等原因发生的瞬时振动及突发的外部干扰比较敏感的缺点。
为了正确地进行滚动轴承的故障诊断,将诊断中的注意事项总结如下:1)由于滚动轴承的异常种类不同,会产生低频和高频振动。
因此,对滚动轴承进行诊断时,最好对低频振动用速度传感器测定,对高频振动则用加速度传感器测定,然后根据两者进行综合诊断。
2)由轴承引起的振动通常不容易传递给设备的其它点,一般离坏轴承最近的地方振动最大。
所以轴承故障诊断中的测定部位,以轴承座最为理想。
测定低频振动时,最好在水平、垂直、轴向等三个方向都进行;而测定高频振动时可选其中的任何一个方向。
3)应尽量根据绝对标准、相对标准或类比标准的综合作出诊断结论。
此外,对于不露在外面的特殊减震器等轴承座,需要根据各自的情况制定出专门的标准。
4)轴承是最精密的部件之一,它不会过早地失效,除非有某种引起振动的力存在。
如重新安装轴承后,振动仍未消失,应仔细检查是否有不平衡和不同轴的问题存在。
特别是在轴承发生频繁断裂的地方.这会有助于延长其寿命,减少其故障。
5)有时,滚动轴承本体并无异常,但因润滑状态不良,振动的变化也会很大,尤其是高频振动。
在这种情况下,振动虽然增大,但不要立即判定为异常,而应首先检查它的润滑状态。
如发现缺少润滑油,就应在加油(脂)之后再作测定。
这时,比较理想的作法是,在加油后数小时乃至数天后再进行测定。