滚动轴承常见故障及诊断

　　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。

　　①固有噪声冷作硬化。这是滚动轴承本身具有的一种噪声，属正常噪声配对齿轮。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。

　　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。如果使用高黏度油脂，噪声将减弱。原因分析：若其噪声连续不断，则可能是滚道有伤；若其噪声或有或无周期性，则为滚动体受损；若滚动体碎裂，会产生“锉齿声、冲击声”。

　　⑧缺油噪声。特点：发出“金属磨损的哨声”，如果负载较重且缺油严重，可能产生“尖叫声”。

　　(2)振动识别通常在轴承上安装压电式加速度传感器获取振动信号，然后通过计算机进行信号分析，以判断轴承是否存在故障导轨板。滚动轴承磨损后产生的振动同正常轴承产生的振动具有相同的性质，但磨损轴承的振幅明显比正常轴承的高。因此，只要将传感器获得的振动信号加以比较，就可判断出滚动轴承是否存在磨损类故障。如果传感器获得的振动信号出现异常，即波形相隔一段时间就出现峰值极大的尖顶，则可判断滚动轴承出现了疲劳剥落和点蚀等故障。

　　(3)温度识别使用热感器可以随时监测轴承的工作温度，并在温度超过规定值时实现自动报警以防止事故发生。该方法属比较识别法，仅用于运转状态变化不大的场合。高温表示轴承已处于异常状态，因此，连续监测轴承温度是有必要的。轴承温度的定期测量可借助于温度计(例如数字型温度计)。

　　(4)润滑剂状态识别即对润滑剂采样分析，通过其污浊程度进行判断。该方法对不能靠近观察的轴承或大型轴承尤为有效。[!--empirenews.page--]

　　(1)滚动体(滚珠和滚柱等)和内外圈滚道表面磨损和剥落这会造成滚动轴承的径向间隙、轴向间隙增大，滚动轴承在工作中发出噪声和发热，并且改变了与其配合轴的正确工作位置，出现振动。表面疲劳剥落的初期是表面上出现麻点，最后发展成片状的表层脱落。轴承滚动体和内外圈滚道面上均承受周期性脉动载荷的作用，产生周期性变化的接触应力搅拌机。当应力循环次数达到一定数量后，在滚动体或内外圈滚道工作面上就产生疲劳剥落。如果轴承的负荷过大，会使这种疲劳加剧。另外，轴承安装不正、轴弯曲，也会产生滚道剥落现象。轴承滚道的疲劳剥落会降低轴的运转精度渐开线压力角，产生振动和噪声。

　　(2)内外圈的配合表面磨损这是由于轴承内外圈与轴和壳体孔没有装配好，破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系，进一步加速了轴承本身和与之配合的轴或壳体配合表面的磨损(俗称走内圈或走外圈)。

　　(3)隔离圈磨损和松旷在工作中隔离圈和滚动体(滚珠、滚柱等)相互摩擦，若润滑不良，则加快磨损。隔离圈磨损以后，滚动体松动，严重时会造成隔离圈散架、滚动体脱落。

　　(4)烧伤若润滑不良或润滑油不符合要求，以及轴承间隙调得过小，轴承工作时迅速发热，工作表面因受高温而退火。在外表观察时，可发现轴承工作表面的颜色发生变化。

　　(5)塑性变形若滚道与滚子接触面上出现不均匀的凹坑，说明轴承产生塑性变形。其原因是轴承在很大的静载荷或冲击载荷作用下，工作表面的局部应力超过材料的屈服极限。这种情况一般发生在低速旋转的轴承上。

　　(6)座圈产生裂纹和保持架碎裂轴承座圈产生裂纹的原因可能是轴承配合过紧、轴承外圈或内圈松动、轴承的包容件变形、安装轴承的表面加工不良等。保持架碎裂的原因是润滑不足、滚动体破碎、座圈歪斜等。座圈滚道严重磨损可能是座圈内落入异物、润滑油不足或润滑油牌号不符合要求引起的。

　　3．故障诊断(1)人工简单检测滚动轴承故障引起的冲击振动从冲击点以半球面波方式向外传播，通过轴承零件、轴承座传到箱体或机架，由于冲击振动的频率很高，通过零件的界面传递一次其能量损失80%。因此，在听振动声音时要正确选择测定点，应尽可能地靠近被测轴承承载区，减少中间环节，离轴承外圈的距离越短越直接越好。如止推轴承在轴承盖处振动信号最强，利用听到的声音即可判断其状态：“嗡嗡”声表示状态较好；“梗梗”声是内外圈或滚动体破裂；“骨碌碌”声是轴承缺油。还可利用手对温度和振动的感觉对轴承做出判断：若手只能在轴承处放3s，说明轴承温度已达60℃；轴承压盖过热可能是轴承走外圈；如果轴承局部发热或有撞击振动现象，说明轴承装配不当或紧固件松动等。用眼睛观看：看安装轴承处及压盖的漆皮有无变色；轴承的油脂是否发黑、乳化等；观察隔离圈是否损坏；滚动体(滚珠、滚柱等)和内外滚道有无裂纹、伤痕、麻点或烧蚀等。若发现滚动轴承的隔离圈断裂、缺口以及滚柱(珠)脱出等应更换轴承杂散电流腐蚀。若轴承受热变色，滚柱(珠)磨损不均匀、断碎等，应予更换。在拆检滚动轴承时，应先把滚动轴承清洗干净，通过外表检查、空转试验和对内部的间隙测量，可判断其质量是否良好。

　　(2)空转试验一手拿住内圈，一手转动外圈，使轴承空转，轴承旋转应轻快灵活、无噪声、无卡滞现象。若转动起来有“喀达”、“喀达”的撞击声，应进一步检查滚珠(柱)和内外滚道，若发现滚珠和座圈有严重的麻点、脱皮、破裂等须更换。若转动起来很灵活，无阻滞现象，但“哗、哗”的噪声很大，应检查是否磨损过度，可用两只手紧握滚动轴承的内圈和外圈，前后推动轴承，若感到晃动的间隙很大，应更换轴承。

　　(3)仪器监测通常使用振动检测仪器确定旋转机械性能变化的趋势。要达到此目的，必须迅速可靠地检测出那些能正确表征机器状况的振幅和频率，然后将其与标准参考值加以比较，再根据测量结果是否超标，以决定是否要大修。轴承的噪声检测可用仪器S0910－1型，分为Z1、Z2、Z3、Z4级别；振动检测用仪器BVT－1型，分为V1、V2、V3、V4级别。有条件时，可以用带架的百分表测量径向和轴向间隙。检验径向间隙时，轴承应放在平板上，百分表量头抵住滚动轴承外圈外圆侧面，然后用一只手压紧轴承内圈，另一只手径向推动轴承外圈，表针变动的数字，即表示轴承的径向间隙。检验轴向间隙时，应将轴承外圈搁在两个垫块上，使内圈悬空，再在内圈上放一个小平板，将百分表量头抵在小平板中央，然后上下推动内圈，表针变化的数字即为轴承的轴向间隙。

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