《軸承振動特征分析》PPT課件

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1、滾動軸承故障機器振動特征分析（2）滾動軸承故障滾動軸承是機器中最精密的部件,公差是其余部件的十分之一。由于各種原因，只有10％到20％的軸承能達到它們的設計壽命滾動軸承類型深槽球軸承針軸承角接觸球軸承圓柱滾子軸承球面滾子軸承圓錐滾子軸承滾動軸承為什么會過早損壞？主要因素之一是過大的動載荷即振動。理論計算滾珠軸承壽命公式，表明為什么作用在軸承上的動載減少軸承的壽命：轉速愈高，預期的壽命愈短。理論的軸承壽命隨軸承承受的的負載的三次方變化。如果設計者只考慮軸承的靜載和如皮帶拉伸等其他部件靜載，則軸承的理論計算壽命會大打折扣?？s短滾動軸承壽命的因素例：重量

2、為2000磅(908公斤)的轉子，轉速為6000轉/分，在直徑為3英尺（半徑為18英寸=457.2毫米）處的轉子上存在一個1盎司(28．35克)的不平衡質量。此不平衡質量產生的離心力計算：其它縮短滾動軸承壽命的因素轉子不只承受不平衡，還承受不對中、松動、氣蝕或其它故障引起的動載荷，軸承的實際壽命可能還要短。其它因素：潤滑不當，錯誤潤滑劑，灰塵和其它污染物污染，儲存不當，潮氣，運輸或使用時嗑碰、刮傷，錯用軸承型號，軸承安裝不當?shù)?。最重要的對策是監(jiān)測滾動軸承的狀態(tài)，早期發(fā)現(xiàn)軸承故障，跟蹤其發(fā)展趨勢，并知道何時需更換軸承；正確地采集軸承振動特征信號；分析

3、其振動特征信號，故障診斷；利用高頻包絡解調信號處理技術，更有效地監(jiān)測出軸承故障。選擇合適的監(jiān)測參數(shù)如振動速度、沖擊脈沖、解調譜等。軸承故障原因及其解決過負荷引起過早疲勞，（包括過緊配合，布氏硬度凹痕和預負荷）減少負荷或重新設計過熱征兆是滾道，球和保持架變色，金色變?yōu)樗{色溫度超過400F(204℃)使?jié)L道和滾動體材料退火硬度降低導致軸承承重降低和早期失效嚴重情況下引起變形，另外溫升高會降低和破壞潤滑性能軸承故障原因及其解決布氏硬度凹痕當負荷超過滾道的彈性極限時產生滾道上的凹痕增加振動（噪聲）任何靜態(tài)過負荷和嚴重沖擊產生布氏凹痕偽布式凹痕在每個滾珠位置

4、產生的橢圓形磨損凹痕，光滑，有明顯邊界，周圍有磨削表明嚴重的外部振動隔振和使用抗摩添加劑軸承故障原因及其解決正常疲勞失效疲勞失效指滾道和滾動體上發(fā)生龜裂，并隨之產生材料碎片剝落這種疲勞為逐漸發(fā)生，一旦開始則迅速擴展，并伴隨明顯的振動增加更換軸承，和設計有更長疲勞壽命的軸承軸承故障原因及其解決反向載荷角接觸軸承的設計只接受一個方向的軸向載荷當方向相反時，外圈的橢圓接觸區(qū)域被削平…結果是應力增加，溫度升高，并產生振動增大和軸承早期失效軸承故障原因及其解決污染污染是軸承失效的主要原因之一污染的征兆是在滾道和滾動體表面有點痕，導致振動加大和磨損清潔環(huán)境，工

5、具，規(guī)范操作。新軸承的儲運。潤滑油失效滾道和滾子的變色（藍、棕）是潤滑失效的征兆，隨之產生滾道、滾子和保持架磨損，導致過熱和嚴重故障。滾動軸承的正常運行取決于各部件間存在良好油膜失效常常由潤滑不足和過熱引起軸承故障原因及其解決腐蝕其征兆是在滾道、滾子、保持架或其他位置出現(xiàn)紅棕色區(qū)域原因是軸承接觸腐蝕性流體和氣體嚴重情況下，腐蝕引起軸承早期疲勞失效除掉腐蝕流體，盡可能使用整體密封軸承軸承故障原因及其解決不對中征兆是滾珠在滾道上產生的磨痕與滾道邊緣不平行如果不對中超過0.001in/in，會產生軸承和軸承座異常溫升，和保持架球磨損配合松動配合松動導致配

6、合部件的相對運動，如果這個相對運動輕微但不間斷，則產生磨損這種磨損產生顆粒，并氧化成特殊的棕色。這導致研磨和松動加大。如果松動增大到內圈或外圈的顯著運動，安裝表面（孔徑，外徑和側面）將磨損和發(fā)熱，引起噪聲和晃動。滾動軸承故障的振動特征滾動軸承一旦產生故障，可能會產生四種類型頻率的振動隨機的超聲頻率；軸承零部件的自振頻率；軸承故障特征頻率；軸承故障的和頻及差頻。隨機的超聲頻率振動滾動軸承初始故障時產生的振動，從滾動軸承安裝在設備上直到它們剛發(fā)生故障之前，發(fā)生的頻率范圍從約5000Hz到60000Hz超聲頻率范圍。包括振動尖峰能量(SpikeEneey

7、)，高頻加速度(HFD)，沖擊脈沖(ShockPules)及其他。通常，以總量值評定軸承的狀態(tài)，其頻譜數(shù)據(jù)信息更豐富。滾動軸承振動尖峰能量(gSE)報警值。軸承零部件的自振頻率安裝在機器上的滾動軸承自振頻率范圍約為500到2000Hz之間。自振頻率與轉速無關，無論軸的轉速高低它都處在一個相同的頻率位置。軸承故障特征頻率滾動軸承故障特征頻率就是軸承故障產生的振動頻率。BPFO–外圈故障特征頻率BPFI–內圈故障特征頻率BSF–滾動體故障特征頻率FTF－保持架故障特征頻率滾動軸承故障的振動特征軸承的故障頻率與其他故障頻率不同；軸承故障頻率是轉速頻率的非

8、整數(shù)倍；內外環(huán)故障頻率的和頻=“軸承滾動體通過頻率”（滾動體個數(shù)×RPM）軸承內環(huán)故障頻率往往伴有1X轉速頻率的邊帶軸承故