滚动轴承故障诊断综述
滚动轴承故障及其诊断方法
滚动轴承故障及其诊断方法
滚动轴承是一种很常见的机械元件,广泛用于工业和消费市场,用于
转动机械装置的旋转部件。
它们的主要功能是支撑和稳定轴,允许轴在指
定的位置和方向上旋转,以及在转动时减少摩擦和重复负载。
滚动轴承可
以在各种不同类型的机械设备中找到,例如汽车,风能发电机,摩托车,
电机,空调,电气箱等。
滚动轴承可以长期高效工作,但如果不适当地维护和维修它,可能会
导致故障。
常见的滚动轴承故障包括损坏,轴承旋转变慢,轴承外壳发热,内部损坏,轴键变形,低速磨擦,扭矩问题等。
解决这些问题的关键是找
出故障的根本原因,并根据现场条件采取正确的解决方案。
要有效诊断滚动轴承故障,可以采用以下方法。
1.检查外壳:检查轴承外壳表面,以及固定螺丝和轴承挡圈是否松动、弯曲或破损。
检查底座是否正确安装,轴是否紧固,以及轴承应用的负载
是否正确。
2.状态检查:检查轴承内部和外壳的温度,查看是否有油漆和碳垢,
并检查轴承内部有无异响和异常磁性。
3.拆卸检查:仔细检查轴承内部的轴承衬套、滚珠和圆柱滚道,查看
是否有损坏、磨损或异物。
滚动轴承故障诊断实例
滚动轴承故障诊断实例
滚动轴承故障诊断实例可以包括以下几种情况:
1. 声音异常:当滚动轴承出现故障时,可能会出现异常的噪音,如嘶嘶声、刮擦声或者咔咔声等。
这种情况下,可以通过听觉判断故障的类型和位置。
噪音一般源于滚珠或滚道表面的损伤或者磨损。
2. 振动异常:故障的滚动轴承会导致轴承运行不稳定,产生过大的振动。
可以通过振动传感器来检测振动的频率和幅度,进而判断故障的严重程度和位置。
振动异常可能是由于轴承内部松动、滚子损伤或滚道不平整等问题引起的。
3. 温度异常:滚动轴承运行时,由于磨擦和摩擦产生的热量,轴承温度会有所上升。
但是,如果滚动轴承的温度明显高于正常值,可能表明存在故障。
可以通过红外测温仪或接触式温度计来测量轴承的温度,判断是否存在异常。
4. 润滑问题:滚动轴承需要得到正确的润滑以保持正常运行。
如果滚动轴承出现故障,润滑不足或者污染等问题,会导致滚动轴承的寿命缩短。
可以通过观察润滑脂或润滑油的颜色、黏度以及滚动轴承周围是否有渗漏等来判断润滑是否正常。
上述实例中的故障诊断需要依靠专业的设备和工具,同时需要具备相应的专业知识和经验,建议请专业人士进行诊断和修复。
滚动轴承故障诊断
滚动轴承故障诊断工课设备管理看工课141篇原创内容公众号正文 1072 字丨3分钟阅读一、滚动轴承故障诊断的方式及要点对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的实用方法是振动分析。
实用中需注意选择测点的位置和采集方法。
要想真实准确反映滚动轴承振动状态,必须注意采集的信号准确真实,因此要在离轴承最近的地方安排测点。
另外必须注意对振动信号进行多次采集和分析,综合进行比较,才能得到准确结论。
二、滚动轴承正常运行的特点与实用诊断技巧滚动轴承在其使用过程中会表现出很强的规律性,并且重复性非常好。
正常优质轴承在开始使用时,振动和噪声均比较小,但频谱有些散乱,幅值都较小,可能是由于制造过程中的一些缺陷,如表面毛刺等所致。
运行一段时间后,振动和噪声维持一定水平,频谱非常单一,仅出现一、二倍频。
极少出现三倍工频以上频谱,轴承状态非常稳定,进入稳定工作期。
继续运行后进入使用后期,轴承振动和噪声开始增大,有时出现异音,但振动增大的变化较缓慢。
此时,轴承峭度值开始突然达到一定数值,此时认为轴承表现为初期故障。
这时,就要求对该轴承进行严密监测,密切注意其变化。
此后,轴承峭度值又开始快速下降,并接近正常值,而振动和噪声开始显著增大,其增大幅度开始加快,当振动超过振动标准时,其轴承峭度值也开始快速增大,当既超过振动标准,而峭度值也超过正常值时,认为轴承已进入晚期故障,需及时检修设备,更换滚动轴承。
轴承表现出晚期故障特征到出现严重故障(一般为轴承损坏如抱轴、烧伤、沙架散裂、滚道、珠粒磨损等)时间大都很短,设备容量越大,转速越快,其间隔时间越短。
因此,在实际滚动轴承故障诊断中,一旦发现晚期故障特征,应果断判断轴承存在故障,尽快安排检修。
三、实用的滚动轴承频谱分析与诊断技巧对于振动不大,轴承峭度不大,频谱复杂的振动信号,在现场难以判断有无故障情况时,需将振动信号采集回来,传到计算机进行精密分析。
此时,先进行常规分析,检查振动速度频谱和轴承峭度是否接近标准,观察频谱中各种频率成份。
滚动轴承故障诊断方法综述
滚动轴承故障诊断方法综述摘要:机械装备的安全运行对于现代工业发展具有重要的现实意义,同时也能有效保障人员安全和降低企业经济损失,因此相关的设备故障诊断技术也得到极大关注。
轴承作为机械装备特别是旋转机械设备中的重要基础部件,各种复杂工况下,容易发生滚动体变形、磨损、腐蚀、裂缝等各种形式的缺陷,因此如何实现对滚动轴承的故障检测和识别具有重要的意义。
关键词:机械;滚动轴承;故障诊断引言轴承故障诊断主要采用的手段是获取设备的振动信号、声发射信号、电磁信号、超声信号等,通过一定的手段从这些信号之中获得轴承的相关故障信息。
通常所采集得到的信号不能直接作为模式识别工具的输入数据,因为这些原始信号不仅数据量大同时对于轴承所处的工况比较敏感,需要对采集的数据进一步处理。
从某种意义上讲,机械故障诊断可视为一个故障模式识别过程,模式识别技术的发展对于机械故障诊断技术的发展有着直接的影响。
通过设计合理的模式分类器来进行故障模式识别是故障诊断的又一关键步骤[2]。
目前在轴承故障诊断领域主要采用统计模式识别方法和人工智能识别方法两大类。
随着人工智能技术的不断发展,为解决滚动轴承的故障诊断问题提供了新的手段和方法,本文主要针对滚动轴承故障模式识别方面的研究工作进行综述,并给出相关的研究趋势。
1基于贝叶斯推理的故障模式识别技术首先采用小波包分解得到峭度特征量;然后,采用主成分分析法、核主成分分析法等降维方法选择合适的特征量,最后将选择的特征量送入到朴素贝叶斯分类器和线性判别分析模型(LDA)中,从而实现对轴承的故障进行分类。
基于红外图像分割的旋转机械故障诊断方法,首先采用图像分割算法对红外图像进行特征提取,然后采用特征融合算法进行故障特征融合,最后将融合后的特征量分别作为朴素贝叶斯分类器和支持向量机分类模型的输入量,对这两种识别模型进行训练并将训练后的模型用于故障识别。
实验结果表明该算法具有故障模式识别分类准确度高、速度快等优势。
滚动轴承故障诊断方法与技术综述
滚动轴承故障诊断方法与技术综述引言:滚动轴承作为机械设备中常用的零部件之一,承担着支撑和传递载荷的重要作用。
然而,由于使用环境的恶劣和工作条件的复杂性,滚动轴承往往容易出现各种故障。
因此,为了保证机械设备的正常运行和延长轴承寿命,对滚动轴承的故障进行准确诊断非常重要。
一、故障诊断方法1. 观察法观察法是最常用的故障诊断方法之一。
通过观察滚动轴承的外观和运行状态来判断是否存在故障。
例如,如果发现滚动轴承有异常噪声、温度升高、润滑油泡沫、振动加剧等现象,很可能是轴承出现了故障。
2. 振动诊断法振动诊断法是一种先进的故障诊断方法,可以通过检测轴承的振动信号来判断轴承是否存在故障。
通过分析振动信号的频谱图,可以确定轴承故障的类型和位置。
常用的振动诊断方法包括时域分析、频域分析和小波分析等。
3. 声音诊断法声音诊断法是一种通过听觉判断轴承故障的方法。
通过专业人员对轴承产生的声音进行听觉分析,可以判断轴承是否存在异常。
常见的轴承故障声音包括金属碰撞声、摩擦声和振动声等。
4. 热诊断法热诊断法是一种通过测量轴承的温度来判断轴承故障的方法。
由于轴承在故障状态下会产生摩擦热,因此轴承的温度可以间接反映轴承的工作状态。
通过测量轴承的温度分布,可以判断轴承是否存在异常。
二、故障诊断技术1. 模式识别技术模式识别技术是一种基于机器学习的故障诊断技术,可以根据轴承的振动信号和声音信号等特征,通过训练模型来识别轴承的故障类型。
常用的模式识别技术包括支持向量机、神经网络和决策树等。
2. 图像诊断技术图像诊断技术是一种通过图像处理和分析来判断轴承故障的技术。
通过对轴承的外观图像进行特征提取和分类,可以实现对轴承故障的自动诊断。
常用的图像诊断技术包括边缘检测、纹理分析和目标识别等。
3. 声音信号处理技术声音信号处理技术是一种通过对轴承声音信号进行滤波、频谱分析和特征提取等处理,来判断轴承故障的技术。
通过对声音信号的频谱图和时域图进行分析,可以判断轴承故障的类型和位置。
滚动轴承的故障诊断
滚动轴承的故障诊断一、滚动轴承的常见故障滚动轴承是转动设备中应用最为广泛的机械零件,同时也是最容易产生故障的零件。
据统计,在使用滚动轴承的转动设备中,大约有30%的机械故障都是由于滚动轴承而引起的。
滚动轴承的常见故障形式有以下几种。
1. 疲劳剥落(点蚀)滚动轴承工作时,滚动体和滚道之间为点接触或线接触,在交变载荷的作用下,表面间存在着极大的循环接触应力,容易在表面处形成疲劳源,由疲劳源生成微裂纹,微裂纹因材质硬度高、脆性大,难以向纵深发展,便成小颗粒状剥落,表面出现细小的麻点,这就是疲劳点蚀。
严重时,表面成片状剥落,形成凹坑;若轴承继续运转,将形成大面积的剥落。
疲劳点蚀会造成运转中的冲击载荷,使设备的振动和噪声加剧。
然而,疲劳点蚀是滚动轴承正常的、不可避免的失效形式。
轴承寿命指的就是出现第一个疲劳剥落点之前运转的总转数,轴承的额定寿命就是指90%的轴承不发生疲劳点蚀的寿命。
2. 磨损润滑不良,外界尘粒等异物侵入,转配不当等原因,都会加剧滚动轴承表面之间的磨损。
磨损的程度严重时,轴承游隙增大,表面粗糙度增加,不仅降低了轴承的运转精度,而且也会设备的振动和噪声随之增大。
3. 胶合胶合是一个表面上的金属粘附到另一个表面上去的现象。
其产生的主要原因是缺油、缺脂下的润滑不足,以及重载、高速、高温,滚动体与滚道在接触处发生了局部高温下的金属熔焊现象。
通常,轻度的胶合又称为划痕,重度的胶合又称为烧轴承。
胶合为严重故障,发生后立即会导致振动和噪声急剧增大,多数情况下设备难以继续运转。
4. 断裂轴承零件的裂纹和断裂是最危险的一种故障形式,这主要是由于轴承材料有缺陷和热处理不当以及严重超负荷运行所引起的;此外,装配过盈量太大、轴承组合设计不当,以及缺油、断油下的润滑丧失也都会引起裂纹和断裂。
5. 锈蚀锈蚀是由于外界的水分带入轴承中;或者设备停用时,轴承温度在露点以下,空气中的水分凝结成水滴吸附在轴承表面上;以及设备在腐蚀性介质中工作,轴承密封不严,从而引起化学腐蚀。
滚动轴承故障诊断分析全解
滚动轴承故障诊断分析全解
滚动轴承是机械设备中的重要元件,也是故障率最高的构件。
其突发的故障可能会严重影响机械设备的正常运行,即使是轻微的故障,也会降低设备的使用寿命。
因此,对滚动轴承的故障进行及时诊断和维修,是确保轴承的正常运行的关键。
本文将对滚动轴承故障诊断进行全面阐述,以便于有助于轴承的可靠运行。
一般来讲,滚动轴承的故障可以归结为以下几类:
(1)疲劳损坏:由于长期的使用,滚动轴承中的滚动体和锥形齿轮等内部零件可能会因疲劳而损坏,最终导致轴承的故障;
(2)腐蚀破坏:由于设备运行时的温度、湿度及磨损较大,滚动轴承容易受到空气、油品及其他化学性腐蚀剂的作用,从而造成内部零件的磨损;
(3)水分侵入:滚动轴承组装后,如果存在漏油现象,则滚动轴承内部容易污染,从而导致滚动体及锥形齿轮等内部零件受损;
(4)润滑油工作性能不佳:润滑油在机械设备运行时,若由于品质或温度等原因,润滑油的性能不佳,轴承容易受到损坏;
(5)安装不良:滚动轴承安装后,若没有正确地调整轴的负荷和动转瞬间,将会对轴承组件产生振动和噪音,从而导致故障。
滚动轴承故障诊断讲诉
滚动轴承故障诊断初步1、故障原因滚动轴承的早期故障是滚子和滚道剥落、凹痕、破裂、腐蚀和杂物嵌入。
即主要故障形式:疲劳剥落、磨损、塑性变形、锈蚀、断裂、胶合、保持架损坏。
产生主要原因包括搬运粗心、安装不当、不对中、轴承倾斜、轴承选用不正确、润滑不足或密封失效、负载不合适以及制造缺陷。
2、频谱和波形特征滚动轴承它是由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。
当滚动体和滚道接触处遇到一个局部缺陷时,就有一个冲击信号产生。
缺陷在不同的元件上,接触点经过缺陷的频率是不相同的,这个频率就称为滚动轴承的特征频率。
滚动轴承的故障特征频率的数值一般在几赫兹到几百赫兹之间,在频谱图中的1000Hz以内的低频区域轴承故障特征频率如下:1、滚动轴承故障特征频率(外圈静止)式中:Z——滚动体个数fr——转频(Hz)D——轴承节径(mm)d——滚动体直径(mm)α——接触角(1)滚动轴承内圈故障特征频率(2)滚动轴承外圈故障特征频率(3)滚动轴承滚动体特征频率(4)滚动轴承保持架特征频率2、滚动轴承故障特征频率的计算经验公式:二、滚动轴承故障诊断的要素滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成,每个轴承部件对应一个轴承故障特征频率。
滚动轴承的故障频率分布有一个明显的特点,往往在低频和高频两个频段内都有表现。
所以在频率分析时,可以选择在这两个频段进行分析。
根据滚动轴承的故障形式在频域中的表现形式,将整个频域分为三个频段,既高频段、中频段和低频段。
l 高频阶段指频率范围处于2000-5000Hz 的频段,主要是轴承固有频率,在轴承故障的早期,高频段反映比较敏感;中频阶段指频率范围处于800-1600Hz 的频段,一般是由于轴承润滑不良而引起碰磨产生的频率范围;l 低频阶段指频率范围处于0-800Hz 的频段,基本覆盖轴承故障特征频率及谐波;在高频段和低频段中所体现的频率是否为轴承故障频率,还要通过其他方法进行印证加以确认。
根据滚动轴承的故障特征频率在频域和时域中的表现,可将滚动轴承的诊断方法总结为三个频段;八个确认,简称三八诊断法。
滚动轴承故障诊断方法与技术综述
滚动轴承故障诊断方法与技术综述滚动轴承是机械设备中常见的一种元件,其作用是在旋转运动中支撑轴与轴承座之间的转动。
然而,由于长时间的使用或者操作不当,滚动轴承可能会出现故障,导致设备运行不稳定甚至完全停止工作。
因此,对滚动轴承的故障进行及时的诊断是非常重要的。
滚动轴承故障的诊断方法与技术可以分为传统的诊断方法和基于智能化技术的诊断方法。
传统的滚动轴承故障诊断方法主要包括观察法、听诊法和振动分析法。
观察法是最简单直观的一种诊断方法,通过观察滚动轴承的外观是否有异常情况,如颜色变化、表面磨损、断裂等,来判断其是否存在故障。
然而,此方法只适用于故障较为明显的情况,对于隐蔽性较强的故障无法有效判断。
听诊法是通过听取滚动轴承工作时产生的声音来判断其是否存在异常情况。
例如,当滚动轴承出现磨损或损坏时,会产生噪音,通过听诊器可以准确地判断故障的类型和程度。
然而,此方法需要专业的听诊仪器和经验丰富的技术人员,对于一般使用者来说并不容易操作。
振动分析法是一种常用的滚动轴承故障诊断方法,它通过对滚动轴承振动信号的分析来判断其是否存在故障。
滚动轴承在正常工作时会产生一定的振动,当滚动轴承出现故障时,振动信号会发生变化。
通过对滚动轴承振动信号的频谱分析、时域分析和幅值分析,可以准确地判断滚动轴承的故障类型和严重程度。
基于智能化技术的滚动轴承故障诊断方法包括人工智能、模式识别和机器学习等。
这些技术可以通过对滚动轴承振动信号进行大数据分析,利用模型和算法来自动识别故障类型和预测故障发生的概率。
相比于传统的诊断方法,基于智能化技术的方法具有更高的准确性和效率。
在实际应用中,滚动轴承故障的诊断通常是综合应用多种方法和技术。
例如,可以先通过观察法和听诊法初步判断滚动轴承是否存在故障,再通过振动分析法进行进一步的诊断,最后利用基于智能化技术的方法对故障进行确认和预测。
滚动轴承故障的诊断是保证设备正常运行的关键之一。
无论是传统的诊断方法还是基于智能化技术的方法,都需要经验丰富的技术人员进行操作和分析。
滚动轴承故障诊断研究的国内现状与发展方向
滚动轴承故障诊断研究的国内现状与发展方向一、内容综述随着我国工业生产的不断发展,滚动轴承在各个领域得到了广泛的应用。
然而由于长期使用、磨损、过热等原因,滚动轴承故障问题也日益严重,给企业的生产带来了很大的困扰。
因此对滚动轴承故障诊断技术的研究显得尤为重要。
尽管如此我国在滚动轴承故障诊断方面的研究还存在一些不足之处。
首先理论研究相对较少,很多故障诊断方法和技巧还需要进一步验证和完善;其次,现场检测设备和技术水平有待提高,导致很多故障无法得到及时、准确的诊断;缺乏对滚动轴承故障诊断技术的广泛推广和应用,使得许多企业和用户仍然依赖于国外先进的诊断设备和技术。
面对这些挑战,我国滚动轴承故障诊断领域的研究者们正积极探索新的研究方向和发展模式。
一方面加强基础理论研究,提高滚动轴承故障诊断的准确性和可靠性;另一方面,加大对现场检测设备的研发力度,降低故障诊断的成本和难度;此外,还要加强国内外交流与合作,推动滚动轴承故障诊断技术的普及和应用。
相信在我国科研人员的不懈努力下,滚动轴承故障诊断技术将会取得更加丰硕的成果。
1. 研究背景和意义随着我国经济的快速发展,各行各业对机械设备的需求越来越大,而滚动轴承作为机械设备中的重要部件,其性能直接影响到设备的稳定性和使用寿命。
然而近年来我国滚动轴承故障诊断技术的研究和应用水平相对较低,导致很多企业在设备运行过程中出现了大量滚动轴承故障,给企业带来了巨大的经济损失。
因此深入研究滚动轴承故障诊断技术,提高我国滚动轴承故障诊断技术的研究和应用水平,具有重要的现实意义和紧迫性。
首先滚动轴承故障诊断技术的研究和应用可以有效地降低企业的维修成本。
通过对滚动轴承故障的及时、准确地诊断,可以避免因故障导致的设备停机、生产中断等严重后果,从而降低企业的维修成本。
同时滚动轴承故障诊断技术的提高还可以延长设备的使用寿命,进一步降低企业的维修成本。
其次滚动轴承故障诊断技术的研究和应用可以提高企业的安全生产水平。
滚动轴承故障诊断文献综述
滚动轴承故障诊断文献综述滚动轴承故障诊断文献综述[ 2008-4-2 14:38:00 | By: mp2 ]推荐文献综述——滚动轴承故障诊断1.前言滚动轴承是各种旋转机械中应用最广泛的一种通用机械零件,它是机器最易损坏的零件之一。
据统计。
旋转机械的故障有30,是由轴承引起的。
可见轴承的好坏对机器的工作状况影响很大。
轴承故障诊断就是要通过对能够反映轴承工作状态的信号的测取,分析与处理,来识别轴承的状态。
包括以下几个环节:信[1]号测取;特征提取;状态识别:故障诊断;决策干预。
滚动轴承故障诊断传统的分析方法有冲击脉冲法,共振解调法,倒频谱分析技术。
在现代分析方法中,小波分析是最近几年才出现井得以应用和发展的一种时—频信号分析方法。
它具有时域和频域的局部化和可变时频窗的特点(用它分析非平稳信号比传统的傅里叶分析更为最著。
由于滚动轴承的故障信号中禽有非稳态成分,所以刚小波分析来处理其振动信号(可望获得更为有效的诊断特征信息[2]。
滚动轴承故障的智能诊断技术就是把神经网络、专家系统、模糊理论等技术与滚动轴承的特征参数有机地结合起来进行综合分析的故障诊断技术。
2.故障信号诊断方法2.1冲击脉冲法(spm)SPM技术(Shock Pulse Method),是在滚动轴承运转中,当滚动体接触到内外道面的缺陷区时,会产生低频冲击作用,所产生的冲击脉冲信号,会激起SPM 传感器的共振,共振波形一般为20kHz,60kHz,包含了低频冲击和随机干扰的幅值调制波,经过窄带滤波器和脉冲形成电路后,得到包含有高频和低频的脉冲序列。
SPM 方法是根据这一反映冲击力大小的脉冲序列来判断轴承状态的。
此种方法目前被公认为对诊断滚动轴承局部损伤故障工程实用性最强的。
此方法虽然克服了选择滤波中心频率和带宽的困难,但这种固定中心频率和带宽的方法也有其局限性,因为,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、滚子)也会激起不同频率结构的共振响应。
机械故障诊断技术滚动轴承故障诊断
c)监测超高频段信号,则采取超声波传感器,将声发射信号 检出并放大。仪表统计单位时间内声发射信号频度和强度,一 旦频度或强度超出某个报警限,则判定轴承故障。
机械故障诊断技术滚动轴承故障诊断
第17页
3.峭度指标法
峭度指标Cq反应振动信号中冲击特征。
峭度指峭标度Cq指对标信C号q中冲击特C征q 很 敏N1感iN,1 X(正xr4mi常s 情x况)4 下其值应该在3左
右,假如这个值靠近4或超出4,则说明机械运动情况中存在冲击性振 动。
*当轴承出现早期故障时,有效值改变不大,但峭度指标值已经显著增 加,到达数十甚至上百,非常显著。它优势在于能提供早期故障预报 。
滚动轴承特征频率(即接触激发基频),完全能够依据轴 承元件之间滚动接触速度关系建立方程求得。计算特征频率 值往往十分靠近测量数值,所以在诊疗前总是先算出这些值 ,作为诊疗依据。
机械故障诊断技术滚动轴承故障诊断
第9页
滚动轴承特征频率(内圈旋转,外圈固定时)
• 1) 内圈旋转频率ƒ1: f1 n / 60 Hz
轴承故障 将 使轴空间定位出现波动,当轴工作状态处于非重载时,轴转频振动 幅值升高,有时还表现为转频2X、3X…5X频率振幅升高。这种情况往往预示着滚动 轴承出现早期故障。当轴转频振动幅值再次降低时,滚动轴承故障已进入晚期,到 了必需更换程度。
机械故障诊断技术滚动轴承故障诊断
第12页
因为轴空间位置波动,也必定影响齿轮等零件振动 。滚动轴承故障在某种条件下(如轻载、空载)也会在齿 轮啮合频率振幅升高中反应出来。所以其特征为齿轮啮合 频率边频很微弱,几乎看不见。
滚动轴承常见故障及故障程度诊断方法
滚动轴承常见故障及故障程度诊断方法滚动轴承是一种常见的机械传动部件,广泛应用于各种设备和机器中。
然而,由于长期的运转和使用,滚动轴承可能会出现各种故障。
及早诊断并解决这些故障,可以提高设备的工作效率和寿命。
下面将介绍一些常见的滚动轴承故障以及相应的故障程度诊断方法。
1.磨损故障:磨损是滚动轴承最常见的故障之一、它可能是由于振动、超负荷、不当润滑或外部杂质等因素引起的。
磨损故障的特点是滚道、轴承座和滚珠表面的磨损或变形。
在诊断方面,可以使用肉眼观察滚道和滚珠表面的磨损情况,并通过手感判断是否存在磨损故障。
2.疲劳故障:疲劳是滚动轴承的另一种常见故障。
它通常是由高载荷、频繁起停、轴向冲击或轴承内部结构缺陷等因素引起的。
疲劳故障的特点是滚珠或滚道出现裂纹或剥落。
在诊断方面,可以使用显微镜观察滚珠和滚道表面的裂纹或剥落情况,或者进行动态振动分析以检测是否存在疲劳故障。
3.温升故障:温升是滚动轴承的常见故障之一,通常是由于不当润滑、过高的润滑脂粘度、轴承过紧或过松、内部结构问题等因素引起的。
温升故障的特点是轴承运行时温度升高。
在诊断方面,可以使用红外热像仪测量轴承温度,或使用测温仪对轴承不同部位进行温度测量,以判断是否存在温升故障。
4.噪声故障:噪声是滚动轴承常见的故障之一,通常是由于轴承松动、滚珠损坏、滚子不对中、不正确的润滑或外部冲击等因素引起的。
噪声故障的特点是轴承运行时产生噪声。
在诊断方面,可以使用听诊器或声音分析仪对轴承的运行声音进行监测和分析,以判断是否存在噪声故障。
5.润滑故障:滚动轴承的润滑是保证轴承正常运行的重要因素,不当的润滑可能会导致轴承故障。
润滑故障的特点是润滑油脂污染、量不足或过多、润滑脂分解或硬化等。
在诊断方面,可以通过观察润滑油脂的颜色、质地和气味来判断是否存在润滑故障。
除了上述常见的滚动轴承故障,还有一些其他故障,如过载、轴向偏移、振动等。
对于这些故障,可以使用适当的仪器和设备,如振动测量仪、位移传感器等进行诊断和监测。
轴承故障模式与故障诊断方法综述
轴承故障模式与故障诊断方法综述目录一、内容概览 (2)1.1 轴承的重要性 (2)1.2 轴承故障的背景和研究意义 (3)二、轴承基本原理及类型 (4)2.1 轴承的基本构造和工作原理 (5)2.2 轴承的分类 (6)三、轴承故障模式 (7)3.1 故障类型 (8)3.2 故障特征 (10)3.2.1 表面形貌特征 (11)3.2.2 散热性能变化 (13)3.2.3 振动特性变化 (13)四、故障诊断方法 (15)4.1 振动诊断法 (16)4.1.1 加速度传感器法 (17)4.1.2 振动信号分析 (18)4.2 声音诊断法 (20)4.2.1 声发射技术 (21)4.2.2 声波传导法 (22)4.3 温度诊断法 (23)4.3.1 红外热像技术 (24)4.3.2 热电偶测量 (25)4.4 无损检测法 (26)4.4.1 涡流检测 (28)4.4.2 磁粉检测 (29)4.4.3 射线检测 (30)4.5 其他诊断方法 (31)4.5.1 机器学习方法在轴承故障诊断中的应用 (32)4.5.2 大数据分析在轴承故障诊断中的应用 (34)五、案例分析 (35)5.1 某型号轴承故障案例 (36)5.2 故障诊断过程和方法 (38)5.3 诊断结果与改进措施 (39)六、结论与展望 (40)6.1 研究成果总结 (42)6.2 存在的问题和不足 (43)6.3 未来发展趋势和研究方向 (44)一、内容概览轴承作为机械、设备或结构中的关键部件,其性能的稳定与否直接关系到整个系统的安全、稳定及高效运行。
在实际使用过程中,轴承可能会遭遇各种故障模式,如磨损、腐蚀、疲劳断裂等,这些故障不仅会导致设备停运,还可能引发安全事故,造成人员伤亡和财产损失。
随着工业制造技术的不断进步和智能化发展,对轴承故障的早期发现和准确诊断显得尤为重要。
本文旨在对轴承故障模式及故障诊断方法进行综述,通过深入分析各种故障形式和诊断技术,为工程师提供实用的参考信息,以提升轴承的运行可靠性和使用寿命,确保工业生产的安全与顺畅。
滚动轴承常见故障及诊断
滚动轴承常见故障及诊断2007/08/04 11:41来源:《工程机械与维修》作者:肖军滚动轴承的故障类型大致有6种,即:腐蚀、摩擦、过热、烧伤、磨损、疲劳剥落等。
其中,磨损和疲劳剥落是最常见的故障形式。
故障诊断的方法有:转矩测定法、转速测定法、温度测定法、油分析法、振动法等。
其中,振动法适用性强,效果好,测试信号处理简单直观,使用最广泛。
1.故障识别运转中的检查项目有轴承的滚动声、振动、温度等,主要识别方法如下:(1)噪声识别这需要有丰富的经验,应尽量由专人进行这项工作。
用听音器或听音棒贴在外壳上可清楚地听到轴承的声音,也可采用测声器对运转轴承的滚动声的大小及音质进行检测,分辨出不同的故障。
轴承噪声主要有以下几种:①固有噪声。
这是滚动轴承本身具有的一种噪声,属正常噪声。
特点:轴承旋转时发出的一种平稳、连续的声音,声音较小;转速变化时,其主频率不变。
②装配误差产生的噪声。
③滚道噪声。
轴承在转动时产生随机脉动滚道噪声,是轴承噪声的主要成分。
特点:滚道噪声会随着滚道和滚动体加工精度的提高而降低。
④滚动噪声。
滚子轴承容易产生滚动噪声。
特点:主要发生在滚动体进入、退出承载区的时刻;润滑剂性能不好或黏度极大时最容易产生;滚子轴承只承受径向力,径向游隙比较大时容易产生。
⑤保持架噪声。
产生原因:滚动体和保持架、保持架与引导面之间的滑动摩擦,以及保持架与滚动体发生相互撞击而发出的噪声。
特点:具有周期性;当采用滚动体引导保持架时,这种运动的不稳定性更加严重,深沟球轴承的冲压保持架较薄,径向、轴向的刚度较低,整体稳定性差,轴承高速旋转时,因弯曲变形而产生自激振动,发出“蜂鸣声”。
⑥夹杂物噪声。
大约14%的轴承过早损毁是污染所致,外部杂质进入轴承工作面引起非周期性振动和噪声。
特点:随机性强,特别是小型轴承对此很敏感。
⑦伤痕噪声。
据统计,16%的轴承过早损毁是由于安装不当或没有使用适当的安装工具。
特点:转速不变,噪声频率不变;转速降低,周期变长。
滚动轴承故障诊断分析
滚动轴承故障诊断分析滚动轴承是机械设备中常见的关键部件之一,其工作状态直接关系到设备的稳定性和可靠性。
因此,对滚动轴承的故障诊断分析具有重要的意义。
本文将从滚动轴承的故障类型、故障诊断方法等方面进行详细分析,并给出相应的解决方案。
首先,滚动轴承的故障类型主要有疲劳、磨损、锈蚀、杂质和润滑不良等几种。
疲劳是滚动轴承最常见的故障类型之一、当滚动轴承在长期高速运转或负荷过重的情况下,会引起轮廓形状的改变,从而导致疲劳断裂。
对于这种故障,可以通过定期检查和维护来延长轴承的使用寿命。
磨损是指滚动轴承在摩擦和磨削的作用下,导致轴承零件表面的材料损失。
主要有磨损、磨粒和烧伤等。
对于这种故障,可以通过增加润滑剂的使用量、选择合适的润滑剂和改善润滑条件来解决。
锈蚀是指滚动轴承在潮湿环境下,由于润滑不良或长期闲置等原因,轴承表面产生氧化而导致的故障。
对于这种故障,应注意轴承的密封和润滑条件,及时更换润滑剂和防护涂层,确保轴承的正常运转。
杂质是指滚动轴承中的异物,如尘埃、粉末、金属屑等。
这些杂质会导致轴承卡死、摩擦增大等故障。
对于这种故障,应定期清洗和更换润滑剂,保持滚动轴承的清洁。
润滑不良是滚动轴承的故障的主要原因之一、轴承在运转时,需要有足够的润滑剂来减小摩擦和磨损。
如果润滑不良,会导致轴承失效。
对于这种故障,应定期检查润滑剂的使用情况和润滑条件,进行必要的维护和更换。
其次,滚动轴承的故障诊断方法主要有故障模式识别、振动分析和声学诊断等。
故障模式识别是根据滚动轴承故障表现的各种特征,进行故障模式的分类和判断。
通过对轴承工作状态的观察和记录,可以对轴承的故障模式进行准确识别,为后续的维修提供参考。
振动分析是通过对滚动轴承振动信号的采集和分析,来判断轴承的工作状态。
不同的故障模式会产生独特的振动信号,通过对这些信号的频谱分析和时域分析,可以准确诊断出轴承的故障类型和程度。
声学诊断是通过对滚动轴承工作时产生的声音进行分析和判断。
滚动轴承故障诊断
类比判定标准
•对若干同一型号轴承在相同条件下在同一部位进行振动检测,并将
滚动轴承故障诊断振值相互比较进行判断标准
第33页
33
简易诊疗
振动信号简易诊疗法
振幅值诊疗法
• 振幅值指峰值、均方根值
滚动轴承故障诊疗 故障诊疗技术
• 峰值反应是某时刻振幅最大值,因而它适合用于像表面点蚀损伤之 类含有瞬时冲击故障诊疗;对于转速较低情况(如300r/min以下), 也常采取峰值进行诊疗
滚动轴承故障诊断
第28页
28
振动测量
传感器选择与固定方式
滚动轴承振动可能是频率为1kHz以下低频脉动,也 有可能是频率在1kHz以上,数千赫兹甚至数十千赫 兹高频振动,通常二者皆有
传感器获取信号应同时覆盖上述两个频带 传感器尺寸和重量应尽可能小 提议采取钢制螺栓固定
滚动轴承故障诊断
第29页
➢ 轴承结构特点引发振动 ➢ 轴承制造装配原因引发振动 ➢ 故障缺点引发振动
磨损 胶合 疲劳剥落损伤
滚动轴承故障诊断
第18页
18
振动原因分析---故障缺点引发振动(1)
滚动轴承故障诊疗 振动机理
轴承磨损
伴随磨损进行,振动加速度峰值和RMS值迟缓上升,振动信 号展现较强随机性
峰值与RMS值比值从5左右逐步增加到5.5~6
普通所说轴承寿命就是指轴承疲劳寿命
滚动轴承额定寿命
• 在滚道或滚动体上出现面积为0.5mm2疲劳剥落坑就认为轴 承寿命终止
• 同一批轴承中,最高寿命与最低寿命能够相差几十倍甚至 上百倍,所以正确诊疗轴承故障能够合理利用轴承寿命
滚动轴承故障诊断
第8页
8
常见故障形式
磨损
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摘要:滚动轴承是旋转机械中使用最多,最为关键,同时也是机械设备中最易损坏的机械零件之一。
滚动轴承质量的好坏对机械设备运行质量影响很大,许多旋转机械设备的运行状况与滚动轴承的质量有很大的关系。
滚动轴承作为旋转机械设备中使用频率较高,同时也是机械设备中较为薄弱的环节,因此对滚动轴承进行故障诊断具有重大意义。
引言:故障诊断技术是一门研究设备运行状况信息,查找故障源,研究故障发展趋势,确定相应决策,与生产实际紧密相结合的实用技术。
故障诊断技术是20世纪中后迅速发展起来的一门新型技术。
国外对滚动轴承故障诊断技术的研究开始于20世纪60年代。
美国是世界上最早研究滚动轴承故障诊断技术的国家,于1967年对滚动轴承故障进行研究,经过几十年的发展,先后研制了基于时域分析,频域分析,和时频分析的滚动轴承故障诊断技术。
目前国外已经研制出先进的滚动轴承故障诊断仪器,并且已经应用于工业生产中,对预防机械事故,减少损失起到了至关重要的作用。
国内对故障诊断技术的研究起步较晚,20世纪80年代我过开始研究滚动轴承故障诊断技术,经过多年的研究,先后出现了基于振动信号的滚动轴承故障诊断,基于声音信号的滚动轴承诊断方法,基于温度的滚动轴承诊断方法,基于油膜电阻的滚动轴承诊断方法和基于光钎的滚动轴承诊断方法。
从实用性方面来看,基于振动信号的滚动轴承诊断方法具有实用性强,效果好,测试和信号处理简单等优点而被广泛采用。
在滚动轴承故障诊断中,比较常用的振动诊断方法有特征参数法,频谱分析法,包络分析法,共振解调技术。
其中共振解调技术是目前公认最有效的方法。
振动检测能检测轴承的剥落、裂纹、磨损、烧伤且适于早期检测和在线检测。
因而,振动诊断法得到一致认可。
包络检测是轴承故障振动诊断的一种有效方法,实际中已广泛使用。
当轴承出现局部损伤类故障后,振动信号中包含了以故障特征频率为周期的周期性冲击成分,虽然这些冲击成分是周期出现的,但单个冲击信号却具有非平稳信号的特性。
Fourier变换在频域上是完全局部化的,但由于其基函数在时域上的全局性使它没有任何的时间分辨率,因此不适合非平稳信号的分析。
短时Fourier 变换虽然在时域和频域上都具有一定的分辨率而由于其基函数只能对信号进行等带宽的分解。
因此基函数一旦确定,其时域和频域分辨率也就不能变化,从而不能自适应地确定信号在不同频段的分辨率。
小波变换基函数的伸缩和平移能形成一系列变化的时频窗,低频处时窗变宽,高频处时窗变窄,而频窗的变化正好相反,这样小波变换就具有了可变分辨率的特征,从而满足了时频分析的要求。
因此,可以用小波变换对滚动轴承进行状态监视和故障诊断。
关键词:轴承监测,故障诊断,共振解调,小波分析Abatact:Roller bearings are one of the most used and important mechanical parts in rotating machines, and vninerable to damage. Many faults of rotating mechanism are related to the state of roller bearings. The performance of roller bearings directly affects the performance of the whole machine. Thus , developing state testing and fault diagnosis of roller bearings is necessary.Introduction:Fault diagnosis technology is a practical skill, who research the operation state information of the equipment ,find the source of the error, research the tendency of the error ,and determine how to do next. Fault diagnosis is a new technology ,who quickly develop in the late of the 20’s century. In the foreign countries ,they research the fault diagnosis of rolling bearing begins at 1960.The United States is the first country who research the fault diagnosis technology in the world .at the year of 1967 ,the United State began researching fault diagnosis technology.After several decades of development, they has developed rolling bearing fault diagnosis technology based on time-domain analysis, frequency domain analysis, and time-frequency analysis .At nowadays, the foreign countries have been developed the advanced equipment of the rolling bearing fault diagnosis , and has been used in industrial, and plays a important role in prevent mechanical accidents ,reduce losses. The research of Fault diagnosis technology in China at the late of 1980. After many years of research, we have development the fault diagnosis of rolling bearing based on the vibration signals , based on sound signals diagnostics, based on temperature diagnosis ,based on the film resistance diagnostics and based on fiber-optic diagnosis . From the view of practical, the rolling bearing diagnosis based on vibration signal method is practical, effective, and signal processing is simpler than others, so it has been used widely.In the fault diagnosis of rolling bearing, the more commonly used methods of vibration diagnostic are characteristic parameter method, spectral analysis, envelope analysis, and resonance demodulation technology. Resonance demodulation technique is the method who currently recognized as the most effective method at nowadays. Vibration test can detect bearing spalling, cracks, wear, burns and is suitable for early detection and on-line testing. Thus, the vibration diagnostics was unanimously approved. Envelope bearing fault detection is an effective method of vibration diagnosis, has been widely used in practice. When the bearing failure, after a partial injury of class, the vibration signal contains the fault characteristic frequency cycle to the cyclical nature of the impact of components, although there is a periodic component of these shocks, but the individual impact of the signal does have non-stationary signal features.. Fourier transform in the frequency domain is fully localized, but because of its b-asis functions in the time domain, the global nature of it there is no time resolution a-nd therefore not suitable fornon-stationary signal analysis. Although the short-time F-ourier transform in time domain and frequency domain have a certain degree of resol-ution which can only be due to its basic function such as the signal bandwidth decom-position. Once the basis functions, therefore, its time-domain and frequency domain r-eolution, it will not change, and thus can not determine the adaptive resolution of the signal at different frequency bands. Wavelet transform basis functions of the scaling and translation can form a series of changes of time-frequency window, low frequ-encies widened time window, high-frequency at time window narrows, while the fr-equency of changes in the opposite window, so that the wavelet transform with a v-ariable resolution rate characteristics, to meet therequirements of time-frequency an-alysis. Therefore, we can use wavelet transform for bearing condition monitoring and fault diagnosis.Keywords:Bearing testing ;Fault Diagnosis ;resonance demodulation ;Wavelet Analysis ;参考文献:[1] Xiaoqin,Zhiyi SUN; "Fault diagnosis approach based on fuzzy neural networks and its applocation". Control and Automation .2002.ICCA. Final Program Book OF Abstracts. The 2002 International Conference on ,June 16-19,2002 Pages:217-218[2] Peng Tao ,Gui Weihua,Wu Min,Xie Yong,Tang Zhaohui;"Fault diagnosis based on intelligent information processing technology".TENCON' 02.Proceedings 2002 IEEE Region 10 Conference on Computers,Communication ,Control and POWER Engineering. Volume:3 ,28-31 Oct .2002 Pages:1708-1712 vol.3[3] J.Shiroishi.Y.Li ,S.Liang,S.DANYLUK ,T。