1　異常旋轉音(yīn)分析診斷

異常旋(xuán)轉音檢測(cè)分析是采用(yòng)聽診法對軸承工作狀(zhuàng)态進行監測的分析方法。常用工具是木柄長(zhǎng)螺釘旋具，也可以使用(yòng)外徑為20mm左右的硬塑料管。相對(duì)而言，使用電子聽(tīng)診器進行監測，更有(yǒu)利于提高監測的可靠(kào)性。軸承(chéng)處于正常工作狀态時，運轉平(píng)穩、輕快，無停滞現象，發生的聲響(xiǎng)和諧而無雜音，可聽到均勻而連(lián)續的(de)“嘩嘩”聲，或者較低的“轟轟(hōng)”聲。異常聲響所反映的軸(zhóu)承故障如下。

（1）軸承發出均勻而連續的“咝咝”聲(shēng)，這種聲音由滾動(dòng)體在内外圈(quān)中旋轉而産生，包含有與轉速無關的不規則的金屬振動聲響。一般表現為(wéi)軸承内加脂量不足，應進行補充。若設備停機時間過長，特别是在冬季(jì)的低溫情況下，軸(zhóu)承運轉中有時會發出“咝咝沙沙(shā)”的聲音，這與軸承徑向間隙變小、潤滑脂工作針入度變(biàn)小有關。應适(shì)當調整軸承間隙，更換(huàn)針入度(dù)大一點的新(xīn)潤(rùn)滑脂。

（2）軸承在連續(xù)的“嘩嘩”聲中發出均勻的周期性“嗬羅”聲，這種聲音(yīn)是由于滾動體(tǐ)和内外圈滾道出現傷痕、溝槽、鏽蝕斑而引起(qǐ)的。聲響的周期與軸承的(de)轉速成正比。應對(duì)軸承進行(háng)更換。

（3）軸承發出不規律、不均勻的“嚓嚓(chā)”聲，這(zhè)種聲音(yīn)是由于軸承内落(luò)入鐵屑、砂粒等雜質而引起的(de)。聲響強度較小(xiǎo)，與轉數沒有聯系。應對(duì)軸承進行清洗，重新加(jiā)脂或換油。

（4）軸承發出連續而不規則的“沙沙”聲，這種聲音一般與軸承的内圈與(yǔ)軸配合過松或者(zhě)外圈與軸承孔配合過松有關系。聲(shēng)響強度較大時，應對軸承的配合關(guān)系(xì)進行檢查，發(fā)現問題及時修(xiū)理。

2　振(zhèn)動信号分析診斷

軸(zhóu)承振動對軸承的損傷很敏感，例如剝落、壓痕、鏽蝕、裂紋、磨損等都會在軸承及振動測(cè)量中反映出來(lái)。所以，通過采(cǎi)用特殊(shū)的軸承振動測量器(qì)（頻率分析器等(děng)）可測量出振動的大(dà)小，通過頻率分布可推斷出異常的具體情況。測得的數值因軸承(chéng)的使用條件或傳感(gǎn)器安裝位置等(děng)而不(bú)同，因此需要事先對每台(tái)機器的測量值進行分析比較後确定(dìng)判斷标準。

滾動軸(zhóu)承故(gù)障的檢測診斷(duàn)技術有很多種，如振動(dòng)信号檢測、潤滑(huá)油液分析檢測、溫度檢測、聲發射檢測等。在(zài)各種診斷方法中，基于振動信号的診斷技術(shù)應用Z為廣泛，該技術分為簡易診斷(duàn)法和精密診斷法兩種。

簡易診斷利(lì)用振動信号波形的各種(zhǒng)參數，如幅值、波形因數、波峰因(yīn)數、概(gài)率密度、峭度系數等，以及各種解調技術對軸承進行初步判斷以确(què)認是否出現(xiàn)故障；精密診(zhěn)斷則利用各種現代信号處理方法判斷在(zài)簡易診斷中被認為是出現了故障的軸承的故障類别及原因。

3　滾動(dòng)軸承故障的簡易診斷(duàn)法

在利用振動對滾(gǔn)動軸承進行簡易診斷的過程中，通常是要測得的振值（峰值、有(yǒu)效值等）與預先給定的某種判定标準進行比(bǐ)較，根據實測的振值是否超出了标準給出的界限來判斷軸承是否出現(xiàn)了故障，以決定是否(fǒu)需要(yào)進一步進行精(jīng)密診斷。用于滾動(dòng)軸承簡易診斷的(de)判斷标準可大緻(zhì)分為三種：

（1）判定标準：是用于判斷實測振值是否超限的量值；

（2）相對判定标準：是對軸承的同(tóng)一部(bù)位定期進行振動檢測，并按(àn)時間先後進行比(bǐ)較，以軸承無故障的(de)情況下(xià)的振值為标準，根據實測(cè)振值與該基準振值之比來進行(háng)診斷的标準；

（3）類比判定标準：是把若幹(gàn)同一型号的軸承在相同的條件下在同一部位進行振動檢(jiǎn)測，并将振(zhèn)值相互比較進(jìn)行(háng)判斷的标準。

判定(dìng)标準是在規定的檢(jiǎn)測方法的(de)基礎上制定的标準，因此必須(xū)注意其适用頻率(lǜ)範圍，并且必(bì)須按規定(dìng)的方(fāng)法進行振動檢測。适用于所有軸承的判定标準是不存在的(de)，因此一般(bān)都是兼用判(pàn)定标(biāo)準、相對判定标準(zhǔn)和類比判定标準(zhǔn)，這樣才能獲(huò)得準(zhǔn)确(què)、可靠的診斷結果。

4　滾動軸承故障的精密診斷法

滾動軸承的振動頻率成分十分豐富，既含有低頻成分，又含有高頻成分，而且每一(yī)種特定的故(gù)障都對應(yīng)有特定的(de)頻率成分(fèn)。精密診斷的任務(wù)，就是要通過(guò)适當的信号處理方法将特定的頻率(lǜ)成(chéng)分分離出來，從而(ér)指示特(tè)定故障的(de)存在。常用的精密診斷有下面幾種(zhǒng)。

（1）低頻信号分析法(fǎ)

低頻信号是指頻(pín)率低于8kHz的振動。一(yī)般測量滾動軸承振動時都采用(yòng)加(jiā)速度傳感器，但對(duì)低頻信号都分析(xī)振動速度。因此，加(jiā)速度信号要經過電荷放大器後由(yóu)積(jī)分(fèn)器轉換速度信号，然後再(zài)經過(guò)上限截止(zhǐ)頻率為8kHz的低通濾波器去除高頻信号，Z後對其進行頻(pín)率成分(fèn)分析，以找到信号的特征(zhēng)頻率，進行(háng)診斷(duàn)。

（2）中、高頻信号解調分析(xī)法

中頻信号的頻率範圍為(wéi)8kHz-20kHz，高頻信号(hào)的頻(pín)率範圍為20kHz-80kHz。由于(yú)對(duì)中、高頻信号可直(zhí)接分析加速度，傳(chuán)感器信号經過電荷放大器後(hòu)，直接通過高(gāo)通濾波器去除低頻信号(hào)，然後對其進行(háng)解調，Z後進行頻率分析，以找出(chū)信号的特(tè)征頻(pín)率。

5　軸承的溫(wēn)度分析診斷

軸承(chéng)的溫度，一般有軸承室外面的溫度就可推測出來，如果利用油孔(kǒng)能(néng)直接測量軸承外圈溫度，則更(gèng)為(wéi)合适。通常，軸承的溫度随着軸承(chéng)運轉開(kāi)始慢慢上升，1-2小時後達到穩定狀态。軸承的正(zhèng)常溫度因機器的熱容量、散熱量、轉速及(jí)負載(zǎi)而不同。如果潤(rùn)滑、安裝不(bú)合适，則軸(zhóu)承溫都會急驟上升，會出現異常(cháng)高溫，這時必須停(tíng)止運轉(zhuǎn)，采(cǎi)取必要的防範措施(shī)。

用高溫(wēn)經常表示軸(zhóu)承已處于異常情況。高溫也(yě)有害于軸(zhóu)承潤滑劑。有時軸承過熱可歸諸(zhū)于軸承的潤滑劑。若軸承在超過125℃的溫度長期(qī)連轉會降(jiàng)低軸(zhóu)承壽命。引起高溫軸承(chéng)的原因(yīn)包括：潤滑不足或過分潤滑、潤滑劑(jì)内含有雜質(zhì)、負載過大、軸(zhóu)承損壞、間隙不足及油封産生(shēng)的高(gāo)摩擦等等。

因此，連續性的(de)監測軸(zhóu)承溫度(dù)是有必要的，無論是量測軸承本身或其它重要的零件。如果是在運(yùn)轉條件(jiàn)不變的情況下，任何的溫度改變可表示已發生故障。軸承(chéng)溫(wēn)度的定期(qī)量測可藉助于(yú)溫度計，例如SKF數字型(xíng)溫度計，可精确地測軸承溫度并依℃或華(huá)氏溫(wēn)度定單位顯示。重要性(xìng)的軸承，意味着當其損壞時，會造成設(shè)備的停機，因此這類軸承Z好應加裝溫度探測器。正常情況下(xià)，軸承在剛潤滑或再(zài)潤滑過後會有自然的溫(wēn)度上升并且持(chí)續一天或二天。

6　潤滑(huá)劑分析診斷

潤滑劑分(fèn)析(xī)法是利用(yòng)鐵譜分析技術，鐵譜分析技術是特(tè)别适合于鑒定和預測滾動疲勞的一種方法。

将滾動軸承的潤滑油抽取一部分作為油樣，利用高梯度磁場使流(liú)過該磁場的油樣中所(suǒ)含的固體異(yì)物(wù)，按大小比例沉積在玻璃片上(shàng)，得以觀察異物顆粒的(de)形狀，大小，色澤和材質，從而能清楚地判明磨(mó)損的類型，預告機器的(de)運轉狀态，及時發現隐患。鐵譜技術原則上以(yǐ)鑒定鋼鐵等強磁體為主要目标，但對銅等非(fēi)鐵金屬(shǔ)、砂、有機(jī)物和密封碎屑等異物也有相當出色的鑒定能力。

當(dāng)油樣中出(chū)現直徑為1-5μm鋼鐵類(lèi)球形顆粒時，肯定軸承已開始出現疲勞微裂紋。當油樣(yàng)中出現長度與厚度比為10：1的疲勞剝落顆粒，而(ér)長度大于10μm時，軸承中非正常疲勞磨損已經開始，當長度大于100μm時，軸承已經失(shī)效。

第三種疲勞碎屑為長(zhǎng)度與厚度比為(wéi)30：1的疲勞薄片，其長度在20-50μm之間(jiān)，薄(báo)片往往帶有空洞(dòng)。在疲勞開始出現時，這種薄片的數量會明顯增(zēng)加，這可與球形(xíng)顆粒共同作為疲勞出現(xiàn)的标志。

7　聲發射檢測

聲發射檢測技(jì)術原理，材料受到外力或内力作用(yòng)産生變形或者裂紋擴展(zhǎn)時，以彈性(xìng)波的形式釋放出(chū)應(yīng)變能的現象稱為聲(shēng)發射。

用儀(yí)器檢測、分析聲發射(shè)信号和利(lì)用聲發(fā)射信号推斷聲發射源(yuán)的技術稱為聲發射檢測技術(shù)，其利用(yòng)物質内部(bù)微粒由于相(xiàng)對運(yùn)動而以彈性波的形式釋(shì)放應變能的現象來(lái)識别和了解物質或結構内部狀态。

聲發(fā)射信号包括突發型和連續型兩種。突發型聲發射信号由區(qū)别于背景噪聲的脈沖組成，且(qiě)在時間上可以分(fèn)開；連續型(xíng)聲(shēng)發射信号的單(dān)個脈沖不可分辨。實際上(shàng)，連續型聲發射信号也是由大量小的突發(fā)型信号(hào)組成的，隻不過太密集而不能(néng)分辨而已。

滾動軸承在運行不(bú)良的情況下，突發型和連續型的聲發射信号都有可能産生。軸承各組成部分（内圈、外圈、滾(gǔn)動體以及保持架）接觸面間的相對運動、碰摩(mó)所産生的赫茲接觸應力，以及由于失效、過載(zǎi)等産生的諸如表面裂紋、磨損、壓痕、切槽、咬合、潤滑不良造成(chéng)的的表面粗糙、潤滑污染顆粒造成(chéng)的表面硬邊以及通過軸承的電流造成(chéng)的點蝕等故障，都會産生突發型的(de)聲發射信号。

連續型聲發射信号主要來源于潤滑不良（如潤滑油膜的失效、潤滑(huá)脂中污染物的浸入(rù)）導(dǎo)緻軸承表面産生氧化磨損而産生的全局性故障、過高的溫度(dù)以及軸承局(jú)部故障的(de)多發等，這些因素造成(chéng)短時間内(nèi)的大量突發聲發射(shè)事件，從而産生了連續型聲發射信号。

滾動軸承在運行過程中，其故障（不管是表面損傷、裂紋還是磨損故障）會引起接觸面的彈性沖擊而(ér)産生聲發射信号，該信(xìn)号蘊涵了豐富(fù)的碰(pèng)摩信息，因此(cǐ)可利用聲發射來監測和診斷滾(gǔn)動軸承故障。

8　振(zhèn)動信号(hào)檢(jiǎn)測

滾動軸承故障檢測的簡易診斷利用滾動軸承(chéng)的振動信(xìn)号分析故(gù)障。診斷的方法可分為簡易診斷法和精(jīng)密診斷法兩種。簡易診斷的目的(de)是為了初步判斷被列為診斷對象的(de)滾動軸承是否出現了故障；精密診斷的目的是要判斷在簡(jiǎn)易診(zhěn)斷中被認為出現了故障的軸(zhóu)承的故障類别及原因。

下(xià)面主(zhǔ)要介紹簡易診斷的幾種方法：

（1）振幅值診斷法。

這裡所說的振幅值指峰值XP、均(jun1)值(zhí)X（對于簡諧振動為半個周期(qī)内的平均值，對于軸承沖(chòng)擊(jī)振動為經值(zhí)處理後的平均值(zhí)）以及均方根值（有效值）Xrms。

這是一種Z簡單、Z常用(yòng)的診斷法，它是通過将實測(cè)的振幅值與判定标準中給定的值進行比較來診斷的。峰值反映的是某(mǒu)時刻振幅的(de)Z大值，因而它适用于像表面點蝕損傷(shāng)之類的具有瞬時沖擊的故障診斷(duàn)。均值用于診斷的效果與峰值基本一樣(yàng)，其優點是檢(jiǎn)測值較峰值穩定，但一般用于轉速較高的(de)情況（如300r/min以上）。均方根值是對時間平(píng)均的，因而(ér)它适用于像磨損之類的振幅值随時間緩慢變化的故障診斷。

（2）概(gài)率密度診斷法。

無故障滾動軸承振幅的概率密度曲線是典型的正态?布曲(qǔ)線；而一旦出現(xiàn)故障，則概率密度曲(qǔ)線可能出現偏斜或分散的現象(xiàng)。

（3）峭度系數診斷法。

振幅滿足(zú)正态分布規律的無故障軸(zhóu)承，其峭度值(zhí)約為3。随(suí)着故障的出(chū)現和發展，峭度值具(jù)有與波峰因數類似的變化趨勢。此(cǐ)方法的優點在于與軸(zhóu)承的轉速、尺寸和載荷(hé)無關，主要适用于點蝕類(lèi)故障的診斷。

（4）波(bō)形因(yīn)數診斷法。

波形因數定義為峰值與均值之比（XP/X）。該值也是用于滾動軸(zhóu)承簡易(yì)診斷的有效指标之(zhī)一。

（5）波峰因數診斷法。

波峰因數定義為峰(fēng)值與均方根值(zhí)之比（XP/Xrms）。該值用于滾(gǔn)動軸承(chéng)簡易診斷的優點在(zài)于它不(bú)受軸承尺寸、轉速及載荷的影響，也不受傳感器、放大器等一、二(èr)次儀表靈敏度變化(huà)的影響。該值适用于點蝕類故障(zhàng)的診斷。

通過對XP/Xrms值随時間變(biàn)化趨勢的監測，可以(yǐ)有效地對滾動軸承故障進行早期(qī)預報，并能反映故障的發(fā)展變化趨(qū)勢。當滾動軸承無故(gù)障時，XP/Xrms，為一較小(xiǎo)的穩定值；一旦軸承出現(xiàn)了損(sǔn)傷，則(zé)會産生沖擊信号，振(zhèn)動峰值明顯增(zēng)大，但此時均方(fāng)根值尚無明顯的增大，故XP/Xrms增大；當故障不斷擴展，峰值逐步達到極限值後，均方根值則開始增大，XP/Xrms逐步減小，直至恢複到無(wú)故障時的大小。

通過在關(guān)鍵設備軸承部件應(yīng)用以上檢測手段對其運行狀(zhuàng)态的跟蹤檢測，可有效地診斷出設備軸承部位的隐患，提早作出預防，确保設備正常使用。

（來源：網絡）