滚动轴承故障诊断与分析
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。
滚动轴承的状态检测与故障诊断ppt课件
43.0Hz
Fourier Spectrum(M b)- Input (Mgnitude)
Wrking:
Input:
Input:FFT
Anal
yzer
87.0H
130.0Hz
260.0Hz
0
40
80
120
160
200
24z]
经过包络处理之后，不平衡、松动、皮带轮偏斜、轴向窜动等频率都被滤 掉了，只用考虑轴承故障和泵进排液阀冲击。而进排液阀产生的冲击频率是泵 转频的1、3、6 …倍，包络谱中主要频率分量是43Hz、87Hz、130Hz、260Hz, 不是转频5.58Hz 的倍频分量，由此断定故障不是由泵进排液阀窜绕引起的。当 轴承跑内圆或轴承磨损使间隙增大时也会在包络谱上产生转频及其谐波分量。 经过比对，这些频率分量是滚动体故障频率14.7Hz 的3、6、9、18倍频，表明滚 动体出现故障，并且很严重。
命。
2)磨损
由于滚道和滚动体的相对运动和尘埃异物引起表面磨损，润滑不良会加剧磨 损，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，表现为振动水平及噪声的增大。
3)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。
随着轴承的运转，轴承滚动表面会产生轻微的缺陷，这些轻微缺陷引 起的振动会激起轴承部件的固有频率(fn)振动或轴承支承结构共振， 一般振 动频率在500Hz～2kHz。
第二阶段
边频爷
1仪
3)第三阶段：轴承缺陷频率及其倍频振动阶段
轴承故障检测、诊断、分析技巧
为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能，必须保养、检测、检修、以求防事故于未然，确保运转的可靠性，提高生产性、经济性。
对长期运行中的设备来讲，平时的检测跟踪尤为重要，检测项目包括轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等，根据检测结果，设备维护人员可以准确地判断设备的问题点，提早作出预防和解决方案。
一、异常旋转音分析诊断异常旋转音检测分析是采用听诊法对轴承工作状态进行监测的分析方法，常用工具是木柄长螺钉旋具，也可以使用外径为20mm左右的硬塑料管。
相对而言，使用电子听诊器进行监测，更有利于提高监测的可靠性。
轴承处于正常工作状态时，运转平稳、轻快，无停滞现象，发生的声响和谐而无杂音，可听到均匀而连续的“哗哗”声，或者较低的“轰轰”声。
异常声响所反映的轴承故障如下：1、轴承发出均匀而连续的“咝咝”声，这种声音由滚动体在内外圈中旋转而产生，包含有与转速无关的不规则的金属振动声响。
一般表现为轴承内加脂量不足，应进行补充。
若设备停机时间过长，特别是在冬季的低温情况下，轴承运转中有时会发出“咝咝沙沙”的声音，这与轴承径向间隙变小、润滑脂工作针入度变小有关。
应适当调整轴承间隙，更换针入度大一点的新润滑脂。
2、轴承在连续的“哗哗”声中发出均匀的周期性“嗬罗”声，这种声音是由于滚动体和内外圈滚道出现伤痕、沟槽、锈蚀斑而引起的。
声响的周期与轴承的转速成正比。
应对轴承进行更换。
3、轴承发出不规律、不均匀的“嚓嚓”声，这种声音是由于轴承内落入铁屑、砂粒等杂质而引起的。
声响强度较小，与转数没有联系。
应对轴承进行清洗，重新加脂或换油。
4、轴承发出连续而不规则的“沙沙”声，这种声音一般与轴承的内圈与轴配合过松或者外圈与轴承孔配合过松有关系。
声响强度较大时，应对轴承的配合关系进行检查，发现问题及时修理。
二、振动信号分析诊断轴承振动对轴承的损伤很敏感，例如剥落、压痕、锈蚀、裂纹、磨损等都会在轴承及振动测量中反映出来。
所以，通过采用特殊的轴承振动测量器（频率分析器等）可测量出振动的大小，通过频率分布可推断出异常的具体情况。
滚动轴承故障及其诊断方法
而一旦有了压痕，压痕引起的冲击载荷会进一步引起附近 表面的剥落。
这样，载荷的累积作用或短时超载就有可能引起轴承塑性 变形。
1滚动轴承异常的基本形式
(4).腐蚀
润滑油、水或空气水分引起表 面锈蚀（化学腐蚀）
轴承内部有较大的电流通过造 成的电腐蚀
2.3 滚动轴承的振动及其故障特征
2. 幅值域中的概率密度特征 滚动轴承正常时和
发生剥落损伤时的轴 承振动信号的幅值概 率密度分布如图。
轴承振动的概率密度分布
从图中可以看出，轴承发生剥落时，幅值分布的幅 度广，这是由于存在剥落的冲击振动。这样，从概率 密度分布的形状，就可以进行异常诊断。
3 滚动轴承故障诊断方法
2.2 滚动轴承的特征频率
➢ 为分析轴承各部运动参数，先做如下假设： (1)滚道与滚动体之间无相对滑动； (2)每个滚道体直径相同，且均匀分布在内外滚道之间 (3)承受径向、轴向载荷时各部分无变形；
方法： 研究出不承受轴向力时轴承缺陷特征频率，进而，推导出 承受轴向力时轴承缺陷特征频率
1. 不承受轴向力时 轴承缺陷特征频率
d Dm
)
fr
滚动轴承的特征频率
➢ (3) 轴承内外环有缺陷时的特征频率：
➢ 如果内环滚道上有缺陷时，则Z个滚动体滚过该缺陷时的
频率为
fi
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1 (1 2
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) frZ
➢ 如果外环滚道上有缺陷时，则Z个滚动体滚过该缺陷时的
频率为
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➢ (4) 单个滚动体有缺陷时的特征频率：如果单个有缺陷的 滚动体每自传一周只冲击外环滚道（或外环）一次，则其 相对于外环的转动频率为
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
滚动轴承故障诊断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。
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
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。
滚动轴承故障诊断频谱分析
滚动轴承故障诊断频谱分析滚动轴承在机械设备中扮演着重要的角色，但随着使用时间的增加，轴承可能会出现故障。
为了及时发现和诊断轴承故障，频谱分析是一种常用的方法。
本文将详细介绍滚动轴承故障的频谱分析原理、方法和应用。
频谱分析是一种将时域信号转换为频域信号的技术，通过分析频谱图可以获得轴承故障所产生的频率信息，从而诊断轴承故障类型和程度。
轴承故障通常会产生一些特征频率，如滚珠轴承故障产生的频率一般为滚动频率、内圈频率、外圈频率等。
通过对这些特征频率的分析，可以准确判断轴承故障的类型，如滚子瓦损坏、滚道脱落等。
频谱分析的方法主要有两种：时域频谱分析和频域频谱分析。
时域频谱分析是通过将时域信号进行快速傅里叶变换，将其转换为频域信号。
频域频谱分析是通过对信号进行谱分解，然后计算信号的能量谱密度，从而得到频域信号的频谱图。
这两种方法各有优劣，可以根据实际需要选择适合的方法。
滚动轴承故障的频谱分析主要包括以下几个步骤：信号采集、数据预处理、频谱分析和故障诊断。
信号采集是指通过传感器等设备将轴承运行时的振动信号采集下来，通常采集的信号有时间域振动信号、加速度信号和速度信号等。
数据预处理是对采集的信号进行滤波、降噪和修正等处理，目的是提高分析结果的准确性。
频谱分析是核心部分，可以通过FFT（快速傅里叶变换）等算法将时域信号转换为频域信号。
然后通过对频域信号进行谱分解，得到频谱图，可以观察到各种故障产生的特征频率。
故障诊断是根据频谱图的分析结果判断轴承故障的类型和程度，以及采取相应的维修措施。
频谱分析在滚动轴承故障诊断中有着广泛的应用。
它可以帮助工程师在轴承故障发生前及时发现问题，避免故障对设备造成更大的损坏。
此外，频谱分析还可以帮助工程师判断维修的紧急程度，提高设备的维修效率和可靠性。
总之，滚动轴承故障的频谱分析是一种有效的方法，可以帮助工程师及时发现和诊断轴承故障，并采取相应的维修措施。
通过合理使用频谱分析技术，可以提高设备的运行可靠性和寿命。
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。
滚动轴承的故障机理与诊断
温度诊断法
总结词
通过测量轴承的温度变化，判断轴承的工作状态是否正常。
详细描述
温度诊断法是一种间接的滚动轴承故障诊断方法。通过在轴承座或轴承端盖上安装温度传感器，监测轴承的工作 温度，可以判断轴承的工作状态是否正常。如果温度过高或温差过大，可能表明轴承存在故障，如润滑不良、摩 擦过大等。
04
滚动轴承故障诊断实例
实例一：振动诊断法的应用
01
总结词
振动诊断法是通过监测滚动轴 承的振动信号来判断其运行状
态的方法。
02
详细描述
振动诊断法具有非破坏性、实 时性等优点，通过分析振动信 号的频率、幅值和波形等信息 ，可以识别滚动轴承的故障类 型和位置，以及评估故障的严
重程度。
03
总结词
振动诊断法需要使用专业的振 动测量仪器，如振动分析仪或 频谱分析仪，对滚动轴承进行
促进智能化发展
随着工业4.0和智能制造的推进，对设备的监测和故障诊断要求越来越高。滚动轴承的故 障机理与诊断研究有助于推动设备智能化的发展，提高生产效率和产品质量。
对未来研究的建议
01
加强跨学科合作
滚动轴承的故障机理与诊断涉及多个学科领域，如机械工程、材料科学
、信号处理等。建议加强跨学科合作，综合运用各学科的理论和方法，
其在实践中的可行性和效果。
THANKS
声学诊断法
要点一
总结词
通过测量轴承的声学信号，分析其频率和幅值等信息，判 断轴承的故障类型和程度。
要点二
详细描述
声在 轴承座或轴承端盖上安装声学传感器，采集轴承的声学信 号，然后分析这些信号的频率和幅值等信息，可以判断轴 承是否存在故障以及故障的类型和程度。常见的故障类型 包括轴承内圈、外圈和滚动体的故障等。声学诊断法的优 点是可以在线监测轴承的工作状态，但受环境噪声影响较 大。
滚动轴承故障诊断频谱分析
滚动轴承故障诊断1（之国外专家版）【2 】滚动轴承故障现代工业通用机械都配备了相当数量的滚动轴承.一般说来,滚动轴承都是机械中最周详的部件.平日情况下,它们的公役都保持在机械的其余部件的公役的十分之一.但是,多年的实践经验表明,只有10%以下的轴承可以或许运行到设计寿命年限.而大约40%的轴承掉效是因为润滑引起的故障,30%掉效是因为不对中或“卡住”等装配掉误,还有20%的掉效是由过载运用或制作上缺点等其它原因所致.假如机械都进行了精确对中和精确均衡,不在共振频率邻近运转,并且轴承润滑优越,那么机械运行就会异常可*.机械的现实寿命也会接近其设计寿命.然而圆满的是,大多半工业现场都没有做到这些.是以有很多轴承都因为磨损而永远掉效.你的工作是要检测出早期症状并估量故障的轻微程度.振动剖析和磨损颗粒剖析都是很好的诊断办法.1.频谱特点故障轴承会产生与1X基频倍数不完整雷同的振动分量——换言之,它们不是同步的分量.对振动剖析人员而言,假如在振动频谱中发明不同步分量那么极有可能是轴承消失故障的警告旌旗灯号.振动剖析人员应当立时诊断并消除是否是其它故障引起的这些不同步分量.假如看到不同步的波峰,那极有可能与轴承磨损相干.假如同时还有谐波和边频带消失,那么轴承磨损的可能性就异常大——这时刻你甚至不须要再去懂得轴承精确的扰动频率.2.扰动频率盘算有四个与轴承相干的扰动频率：球过内圈频率（BPI）.球过外圈频率（BPO）.保持架频率（FT）和球的自旋频率（BS）.轴承的四个物理参数：球的数量.球的直径.节径和接触角.个中,BPI和BPO 的和等于滚珠/滚柱的数量.例如,假如BPO等于3.2 X,BPI等于4.8 X,那么滚珠/滚柱的数量必定是8.轴承扰动频率的盘算公式如下：留意：BS的值可能会加倍,因为所给的公式针对的是球撞击内圈或外圈的情况.假如有庇点的滚球/滚柱同时撞击内圈和外圈,那么其频率值应当加倍.须要解释的是因为受到各类现实情况如滑动.打滑.磨损.轴承各参数的不精确（如直径可能不完整精确）等的影响,我们所盘算出来的频率值可能会与真实值有小规模的差异.在检讨进程中你可能会经常涉及到滚珠的数量,对于轴承而言你所能懂得到的信息可能只有滚珠（或滚柱）的数量.假如可以或许依据频谱（或其它地方）肯定个中一个的扰动频率,我们就可以依据它盘算出其它的频率.对于四个扰动频率盘算还有一个近似的经验公式可供参考.对于8～12个滚珠/滚柱的轴承：BPO 平日等于滚珠数量的0.4倍,BPI是滚珠数量的0.6倍,而FT等于0.4 X.3.轴承掉效的九个阶段有人把轴承掉效划分为四个阶段,在此我们为了描写得加倍具体将它细分为九个阶段.第一阶段：在轴承掉效的最初阶段,其频率规模大约在20 KHz～60 KHz之间——或更高.有多种电子装备可以用来检测这些频率,包括峰值能量. HFD. 冲击脉冲. SEE等超音频测量装配.在这个阶段,通俗的频谱上不会消失任何显示.第二阶段：因为轴承上的庇点增大,使它在共振（固有）频率处发出铃啼声.同时该频率还作为载波频率调制轴承的故障频率.第三阶段：消失轴承故障频率.开端的时刻我们只能不雅察到这个频率本身.图中所示为轴承内圈故障时的频谱显示.当轴承磨损进一步加剧后,在故障频率（例子中的BPI）处的波峰值将会升高.大多半情况下波峰值将跟着时光线性增长.第四阶段：跟着故障的成长,故障频率将产生谐波.这表明产生了必定程度的冲击.故障频率的谐波有时可能会比基频波峰更早被发明.是以,我们起首要查找频谱中的非同步波峰,并查证是否有谐波.对应的时域波形中同时也会消失冲击脉冲的显示.故障频率及其谐波的幅值在开端阶段都比较低.假如你仅仅经由过程线性坐标图表来查看数据,很轻易错过这些重要的故障旌旗灯号.是以,建议联合对数坐标来进行剖析,从而实时发明轴承故障的早期显示.假如你想要进行轴承的早期故障预告,那么就应当运用加快度为单位来采集高频时域波形（运用加快度传感器）——也就是说,不要进行积分.加快度能凸起旌旗灯号中的高频成分,这对于我们的运用来说是很幻想的办法.第五阶段：跟着故障状况的恶化,轴承的破坏加倍轻微,振动级将中断升高,同时消失更多的谐波.因为故障自身的性质,这时还会消失边频带.时域波形上的尖峰波将加倍清楚和显著,你甚至可以或许经由过程测量尖峰间的时光距离来盘算故障频率.高频率的轴承检测,如峰值能量和冲击脉冲所得到的趋向都在中断上升.此时引起调制的原因有二个：第一种情况是当内圈消失故障时,假如它位于加载区域时,产生的冲击会加倍激烈,从而产生更高的振幅.当内圈故障地位移出加载区后,其振幅又会降低,并在轴承顶部达到最小值.在这种情况下内圈的故障频率将被（内圈的）扭转频率所调制,于是我们可以在频谱中看到1 X边频带消失.假如滚珠消失问题,也会因雷同的原因,产生调制.当滚珠运转在载荷区会产生比运转在非载荷区更强烈的冲击.越接近载荷区,振幅越高.滚珠沿轴承以保持架频率FT滚动.该频率低于1 X——典范的FT大约等于0.4 X.当我们可以或许从频谱中不雅察到谐波,特别是边频带后,轴承上的磨损就已经可以或许用肉眼不雅察到了.这时刻,你就可以建议改换轴承了.[此贴子已经被admin于2006-11-21 14:27:42编辑过]2006-08-29 12:52滚动轴承故障诊断2第六阶段：1X处的幅值增大,并消失1X的谐波,这是因为磨损引起间隙增大的成果.第七阶段：如今我们看见故障频率及其边频带变成峰丘状,经常被叫作"干草堆".这是因为宽带噪声所致.在*近机械的地方,你还能听到轴承发出的噪声.在这个阶段,高频率的轴承测量量可能会逐渐削减.假如你用测量对象测到的振幅有降低趋向,不要认为是情况消失好转,而应当尽快去定购用来改换的轴承了！第八阶段：频谱中的“干草堆”将中断扩展,谐波跟着松动的增长而增大,高频率的轴承测量显示出的趋向可能会中断降低,但重要的是全部噪声程度都在上升.你能清楚的听到轴承发出的声音,这预示着轴承即将报废.第九阶段：到了这个阶段今后,频谱会变得平直,因为机械已经不能运转了！4.解调频谱及在滚动轴承诊断中的运用振动解调可以在滚动轴承故障成长的初始阶段检测到故障信息,并且可以跟踪轴承的故障成长,在轴承故障的不同阶段中以不同的信息反应轴承不同的故障状况.4-1运用和熟悉解调以上已经阐述了如下事实：在轴承故障的早期阶段可以不雅察到在机械固有频率处的振动.轴承在固有频率上产生“鸣叫”. 轴承的破坏所引起的冲击导致轴承“鸣叫”.是以,我们现实得到的是故障频率的边频带.（如在第二阶段上的图示）在轴承掉效的晚期,我们也能不雅察到在1X边频带或保持架转速的边频带调制,他们分离代表了轴承内圈和滚珠的故障.（如在第五阶段上的图示）4-2解调联合上述两种情况,我们会想：假如可以或许检测到故障频率边频带的轴承共振是否就还能给出异常早的轴承磨损警告呢？答案是肯定的.但是因为测量的是高频低幅旌旗灯号,是以它轻易被其他振源旌旗灯号所掩饰.一种解决办法就是对旌旗灯号进行解调.简略的说,就是起首运用高通滤波器过滤重要的低频成份,然落后行检波,接着为了抗混频还须要运用低通滤波器去除高频旌旗灯号.细心查看频谱,你会在原始旌旗灯号中发明很多振动源,特别是那些比轴承共振幅值还高的地方.假如我们查看时域波形,会发明正弦旌旗灯号与密集的高频杂波相伴.动态的高频杂波起源于轴承的“鸣叫”.起首是要经由过程高通滤波器滤掉落低频旌旗灯号并让高频旌旗灯号经由过程.滤波器可以设置成让高于2000HZ的频率经由过程（用于轴承剖析）.成果旌旗灯号仍然包含高频成份,但较高振幅的旌旗灯号应已经被过滤掉落了.时域波形上也只剩下轴承的冲击旌旗灯号,这才是最重要的信息.滚动轴承故障诊断3（续上贴）其次,我们将频率坐标上部的边频带“迭放”到“基带”上.可以用解调器来实现,现实上它就相当于一个典范的整流器（翻转所有的负向旌旗灯号）.整流的进程中会去掉落负向旌旗灯号,剩下的就只是正向旌旗灯号了.如（Rectified signal整流旌旗灯号图所示）之后,我们滤掉落来自其他调制源的残余旌旗灯号.一些解调器产品许可手动掌握滤波器,然而大多半情况下该功效都由数据采集器中的抗混频滤波器来完成（基于选择的频率规模）. 对时域波形而言,所有的高频信息都被滤掉落.有人也把它叫做“包络检定器”.解调测试最重要的是选择频率规模.一般的原则是：规模应掌握在15~20X（也就是运行速度的15~20倍）之间.我们的目标是要确保最后只留下须要的调制旌旗灯号.机械可能多半会有其他的调制旌旗灯号源,是以最佳的规矩是：把频率规模设定为全部边频带宽度的一半.到最后,留下的旌旗灯号应当是有一系列很强的谐波——这取决于故障的轻微程度了.解调频谱与通俗振动频谱比拟有些不同.你不是依据振幅大小来肯定故障的轻微程度,而是经由过程测量数据间的比较剖析来进行断定,最重要的是将波峰和噪声程度进行比较.一般说来当破坏程度较低时波峰将异常小.跟着故障破坏的进一步成长,振动波峰将逐渐从噪声中凸显出来.当消失轻微故障时,波峰值将凌驾噪声程度约20 dB（100 X）.当轴承破坏异常轻微处于前面所述的第七或第八阶段时,噪声程度将上升到接近波峰处.这是一个异常糟糕的旌旗灯号——预示着轴承即将完整掉效！该进程也可实用于机械的其它故障剖析：齿轮啮合剖析.电机电流剖析.电念头气隙偏幸剖析和其它调制旌旗灯号源.（注：在齿轮箱中经常会产生频率调制,这可能导致剖析振幅解调数据时得到错误的成果.这个问题已超出本评论辩论的规模,但必须对此有所熟悉.）轴承的解调测试的一个利益是可以或许关心你查明具体哪个轴承消失了故障.假如你不知道轴承的具体参数,也不知道故障频率,或你知道了故障频率,但机械上有多个同样的轴承.那么我们可以对所有的轴承进行检测,或只取其一个作诊断测试,都能把问题轴承找出.5.冲击脉冲法.峰值能量法.高频检测法等（仅作简略阐述）不同的监测公司往往采用了不同的监测技巧.个中包括：冲击脉冲法.峰值能量法.高频检测法等等.简略的说,这些办法就是运用轴承产生故障时消失的症状进行诊断,故障轴承开端会消失瞬态冲击,然后产生共振或发出鸣啼声.而前面评论辩论的解调技巧将产生一种频谱,冲击脉冲法（SPM）.峰值能量法和其它一些技巧则可以或许产生一个（或两个）能显示出趋向的值.跟着趋向值的升高,轴承破坏的可能性也跟着增长.根本道理：由冲击产生的振动把能量注入到所有的频率中.在0-3KHz正常频率段内,因为混有其它振动旌旗灯号源而很难被检测到.但当达到传感器的共振频率时,除了瞬态冲击波外没有其它强的振动旌旗灯号源（不均衡.不对中等都是在较低的频率段显示的故障）.是以瞬态冲击可以单独激发传感器产生共振,并使该频率的旌旗灯号被加强.须要留意的是你固然可以从大多半的数据采集体系中得到趋向数据（经由过程峰值能量法.高频检测法等）,但你不能仅仅运用这一个读数（冲击脉冲读数）与标准值的比较来断定轴承的状况.因为,我们所运用的传感器并不完整一样,它们可能具有完整不同的共振特点.值得光荣的是,如今已经有公司找到办法来处理这些问题.它们临盆标定了的传感器——使每个传感器都具有雷同的共振特点.该公司也推举（保持）运用特别安装技巧确保与轴承的优越接触,进步测量的可反复性.。
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
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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
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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
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➢ 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
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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
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常见故障形式
磨损
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。