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轴承知识
滚动轴承故障典型类型与故障发生阶段检测

滚动轴承(rolling bearing)是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承在机电设备中应用非常广泛,它的状态好坏直接关系到旋转设备的运行状态。因此在实际生产过程中做好滚动轴承的状态检测与故障诊断是搞好设备维修与管理的重要环节。
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。对应滚动轴承结构,滚动轴承典型故障特征对应4种故障频率:轴承外圈缺陷频率(BPFO)、轴承内圈缺陷频率(BPFI)、轴承滚动体缺陷频率(BSF)、轴承保持架缺陷频率(FIF)以及4种特征频率的高次谐波。并且如果滚动轴承的内圈(或外圈)相对于轴发生转动,在这种情况下,轴承的内(外)圈故障频率会被轴承的内(外)圈的微小旋转频率所调制,此时可以在频谱中看到故障频率附近的边频带出现。

当滚动轴承发生微小故障时,轴承的后期损坏发展会以指数规律发生变化。轴承故障发展一般可以分为4个阶段。
第一阶段:轴承开始出现故障,这时温度正常,噪声正常,振动频谱变化不大,没有轴承故障频率,但振动尖峰能量增大。此时轴承剩余寿命大于。
第二阶段:温度正常,噪声略显增大,振动速度总量增大,振动尖峰能量有大的增加,但在振动频谱图上故障特征频率基本看不到。此时轴承剩余寿命约为。
第三阶段:可听到噪声,温度略升高。振动速度总量有大的增加,尖峰能量相比第二阶段更大,且振动速度频谱上可以看到明显的轴承故障频率、谐波及其边频。此时轴承寿命小于,此时建议更换轴承。
第四阶段:温度明显升高,噪声强度明显改变,振动速度总量及振动位移总量明显增大,振动速度频谱中故障频率开始消失,被更大随机的宽带高频噪声取代。此时轴承剩余寿命小于,随时有可能发生灾难性破坏。
在实际工作中,我们可以根据故障特征类型来对故障进行判断,同时可以根据故障程度来预估轴承寿命。这样既可以避免故障的发生和扩大,又能尽量保证轴承使用寿命。

发布时间:2018-02-08 09:42:43


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