滾動(dòng)軸承作為機械設備的重要零(líng)部(bù)件，使用(yòng)過程中，如果出現故障會(huì)直接影響到機械設備的(de)正常工(gōng)作(zuò)運行。而軸承的(de)故障發生是常(cháng)見的問題(tí)之一，如果機(jī)械軸承初步出現(xiàn)故障時我們要如果進行判斷才能盡早(zǎo)的發現，好盡快進行相應的處(chù)理，以防機械設備工作的(de)正常流程。下面來給大家分享一下有滾動軸(zhóu)承故障診斷法進行判斷軸承故障原因。

1、異常旋轉音分(fèn)析診斷

異常旋(xuán)轉音檢測分析是采(cǎi)用聽診法對軸承工作(zuò)狀态進行(háng)監測的(de)分析方法，常用工具是木柄長螺釘旋具，也可以使(shǐ)用外徑為20mm左右的硬(yìng)塑料管。相對而言，使用電子聽診器進行監測(cè)，更有利于提高監(jiān)測的可(kě)靠性。軸承處于正常工作狀(zhuàng)态時，運轉平穩、輕快，無(wú)停滞現象，發生的聲響和諧而(ér)無雜音，可聽到均勻而連續的(de)“嘩嘩”聲，或者較(jiào)低的“轟轟”聲。異常聲響所(suǒ)反映的軸承故障如下。

1)軸承發(fā)出均勻而連續的“咝咝(sī)”聲，這種聲音由滾動體在内外圈中旋轉而産生，包含有與轉速無關的不規則的金屬振(zhèn)動聲響。一般表現為軸承内加脂量(liàng)不足，應進行補充。若設備停機時間過長，特别是在冬季的低溫情(qíng)況下(xià)，軸承運轉中有時會發出“咝咝沙(shā)沙(shā)”的聲音，這與軸承(chéng)徑(jìng)向間隙變小、潤滑脂工作針入度(dù)變(biàn)小有關。應适當調整軸承間隙，更換針入度大一點的新潤滑脂。

2)軸承在連續的“嘩嘩”聲(shēng)中發出均勻的周期(qī)性“嗬羅”聲，這種(zhǒng)聲音(yīn)是由于滾動(dòng)體和内外圈滾道出現傷痕、溝槽、鏽蝕(shí)斑而引起的。聲響的周期與軸承的轉速成正比。應對軸承進(jìn)行更換。

3)軸(zhóu)承發出不規律、不均勻的“嚓嚓”聲，這種聲音是由于軸承内落(luò)入鐵屑、砂粒等雜質而引起的。聲響強度較小，與轉數沒有聯(lián)系。應對軸承進行清洗，重新加脂或換油。

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

2、振動信号分析診斷

軸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(zài)軸承及振動測量中反映出來(lái)。所以，通過采用特殊的軸承振(zhèn)動測(cè)量器(頻率分析器等)可測量出振動的大小，通過頻率分布可推斷出異(yì)常的具體情況。測得的數值因軸承(chéng)的使用條(tiáo)件或傳感器安裝位置等而不同，因此需(xū)要事先對每台機器(qì)的測量值進行分析比較後确(què)定判斷标(biāo)準。

滾動軸(zhóu)承(chéng)故障的檢測診斷(duàn)技術有很多種，如振動信号(hào)檢測、潤滑油液分析檢測(cè)、溫度檢測、聲發射檢(jiǎn)測等。在各種診(zhěn)斷方法中，基于振動信号的診斷技(jì)術應用最為廣泛(fàn)，該技術分為簡易(yì)診斷法和精(jīng)密診斷法兩種(zhǒng)。簡易診斷利用振動信号波形的各種參數，如幅值、波形因數、波峰因數、概率密度、峭度系數等，以(yǐ)及各種解調技術對軸承進行(háng)初步判斷以确認是否(fǒu)出現故障;精密診(zhěn)斷則利用各種現代(dài)信号處理(lǐ)方法判斷(duàn)在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法

在利用振動對滾動(dòng)軸承進行簡易診斷(duàn)的過程中，通常是(shì)要測得的振值(峰值、有效值等)與預(yù)先給定的某(mǒu)種判定标準進行比較，根據實測的振值是否超出了标準(zhǔn)給(gěi)出的界(jiè)限來判斷軸(zhóu)承是否出(chū)現了故障，以決定是(shì)否需要(yào)進一步進行精密診斷(duàn)。用于滾動軸承簡(jiǎn)易診斷的判斷标準可大緻分為(wéi)三種：

(1)絕對(duì)判定标準：是用(yòng)于判斷實測振值是否超限的絕對量值;

(2)相對判定标準：是對軸承(chéng)的同一部位定期進行振動檢(jiǎn)測，并按時間先後進行比較，以(yǐ)軸承無故障的情況下的振值為(wéi)标準，根據實測振值(zhí)與該基準振值之比來進行診斷的标準;

(3)類比判定(dìng)标準：是把若幹同(tóng)一型号的軸(zhóu)承在相同的條件下在同一部位進行振動檢測，并将振值(zhí)相互比較(jiào)進行判斷的标準。

絕對判定标準是在規定的(de)檢測(cè)方法的基(jī)礎上制定的(de)标(biāo)準，因此必須注意其(qí)适用頻率範圍，并且必須按規定的(de)方法進行振動檢測。适用于所有軸承的絕對(duì)判定标準是不存在的，因此一般都(dōu)是兼用絕對判(pàn)定标準、相對判(pàn)定标準和類比判定标準(zhǔn)，這樣才能獲得準确、可靠的診斷結果。

4、滾(gǔn)動軸承故障的精密診斷法

滾動軸承的振動頻率成分(fèn)十分豐富，既含有低頻成(chéng)分，又含有高頻(pín)成分，而且(qiě)每一種特定的故障都對應有特定(dìng)的頻率成分。精密診斷的任(rèn)務，就是(shì)要通過适當的信号(hào)處理方法将(jiāng)特定的頻率成分分離出來，從而指示特定故障的存在。

常用的精密診斷(duàn)有下面幾種。

(1)低(dī)頻信号分析法

低頻信号是指頻率低于8kHz的振動。一般測量滾動軸承振動時(shí)都采用加速度傳感器，但對低頻信号都分析(xī)振動速度。因此，加速度(dù)信号要經過電荷放大器後由積分器轉換速度信号，然後再經過上(shàng)限(xiàn)截止頻(pín)率為8kHz的低通濾波器去除高(gāo)頻信号(hào)，最後對其進行頻率成分分析，以找到信号的(de)特征頻率，進行診斷。

(2)中、高頻信号解調分析法(fǎ)

中頻信号的頻(pín)率範圍為8kHz-20kHz，高頻(pín)信号的頻率範圍為20kHz-80kHz。由于對中(zhōng)、高頻信号可直(zhí)接分析加速度，傳感器信号經過電荷(hé)放大(dà)器後，直接通過高通濾波器去除低頻信号，然後(hòu)對其進(jìn)行解調，最後進行頻率(lǜ)分析，以找出信号的特征頻率。

5、軸承的溫(wēn)度分析診斷

軸承的溫度，一般有軸(zhóu)承室外面的(de)溫(wēn)度就可推測出來，如果利(lì)用油孔能直接測量(liàng)軸承外圈溫度，則更(gèng)為合适。

通常，軸承的溫度随着軸(zhóu)承運轉開始慢慢上升(shēng)，1-2小時後達到穩定狀态。軸承的(de)正常溫度(dù)因機器的(de)熱容量、散熱量、轉速(sù)及負(fù)載而不同。如果潤(rùn)滑、安裝不合适，則(zé)軸承溫度會急驟上升，會出現異常高溫，這時必須停止運轉(zhuǎn)，采取必要(yào)的防範措施。

用高溫經常表示(shì)軸承已處于異常情況。高溫也有害于軸(zhóu)承潤滑劑。有(yǒu)時軸承過熱可歸類于軸承的潤滑劑。若軸承在(zài)超過125℃的溫度長期連轉會(huì)降低軸承壽命。引起(qǐ)高溫軸承的(de)原因包括：潤滑不足或(huò)過分潤滑、潤滑劑内(nèi)含有雜質、負載過大、軸承損壞、間(jiān)隙不足(zú)及油封産生的高摩擦等(děng)等。

因此，連續性的監(jiān)測軸承溫度是有(yǒu)必要(yào)的，無論是測量軸承本身或其它(tā)重要的零件。如(rú)果是(shì)在運(yùn)轉條件不變的情況下，任(rèn)何的溫度改變可表示已發生(shēng)故障(zhàng)。

軸承溫度的定(dìng)期(qī)量測可藉助于溫(wēn)度計，例如SKF數字型(xíng)溫度計，可精确地(dì)測軸承溫度并依(yī)攝氏溫(wēn)度或華氏溫度定單(dān)位顯示。

重要性(xìng)的軸承，意味着當其損壞時，會造成設備的停機(jī)，因此這類軸承最好(hǎo)應加裝溫度探測器。

正常情況(kuàng)下，軸承(chéng)在剛(gāng)潤滑或再潤滑過後會有自然的溫(wēn)度上升并且持續一天或二天。

6、潤滑劑分(fèn)析診斷

潤滑劑分析法是利用鐵譜分析(xī)技術，鐵譜分析技術是特别适合于(yú)鑒定和預(yù)測滾動疲勞的(de)一種方(fāng)法。将滾動軸承的潤滑油抽取一(yī)部分作為油樣，利用(yòng)高梯度磁場使流過該磁場的(de)油樣中所含的固體異物，按大小比例沉積在玻璃片上，得以觀察異物顆(kē)粒的形狀，大小，色澤和材質，從而能清楚地判明磨損(sǔn)的類型，預(yù)告機器的運轉狀态，及時(shí)發現隐患(huàn)。鐵譜技術原則上以(yǐ)鑒定鋼鐵等強磁體(tǐ)為主要目标，但對銅(tóng)等非鐵金屬、砂、有機物和密封碎屑等異物也有相當出色的鑒定能力(lì)。

當油樣中出現直徑為1-5μm鋼鐵類(lèi)球(qiú)形顆粒時，肯定軸承已開始(shǐ)出現疲(pí)勞微裂紋。當油樣中出現長度與厚度比為10：1的疲勞剝落顆粒，而長度大于10μm時，軸承中(zhōng)非正常疲勞(láo)磨損已(yǐ)經開(kāi)始，當長度大于100μm時，軸(zhóu)承已經(jīng)失效。

第(dì)三種疲勞碎屑(xiè)為長度與厚度比為30：1的疲勞薄片，其長度在20-50μm之間，薄片往往帶有空洞(dòng)。在疲勞開始出現時，這種薄片的數量(liàng)會明(míng)顯增加，這可與(yǔ)球形顆粒共同作為疲勞出現的标志。

7、聲發射檢測

聲發(fā)射檢測技術原理，材料受(shòu)到外力(lì)或内力作用産生變形(xíng)或者裂紋(wén)擴展時，以(yǐ)彈性波的形式釋放出應變(biàn)能(néng)的現象稱為聲發射。用儀器檢測(cè)、分析聲發射信号(hào)和利用聲(shēng)發射信号推斷聲發射源的技術稱為聲(shēng)發射檢測技術，其利(lì)用物質内部微粒由于相對運動而以彈性波的形式釋放應變能的現象來識别和了解物(wù)質或結構内部狀态。

聲(shēng)發射信(xìn)号包括突發型和連續型(xíng)兩種。突發型聲發射信号由區别于(yú)背景噪聲的(de)脈沖組(zǔ)成，且在時(shí)間上可以分開;連續型聲發射信号(hào)的單個脈沖不可分辨。實際上，連續型聲發射信号也(yě)是由大(dà)量小的突發型信号組成的，隻不過太密(mì)集而不能分辨而已。滾動軸承在運行不良的情況下，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(quān)、滾動體以及保持架)接觸面間的相對運動、碰摩所産(chǎn)生的(de)赫茲接觸(chù)應力，以及由于(yú)失效、過載等産生的諸(zhū)如(rú)表面裂紋、磨損、壓痕、切槽、咬合、潤滑不良造成的的(de)表面粗糙、潤滑污染顆粒造成的表(biǎo)面硬(yìng)邊以及通(tōng)過軸承的電流造成(chéng)的點(diǎn)蝕等故障，都會(huì)産生突發型的聲發射信号。

連(lián)續型聲發射信号主要來源于潤滑不良(如潤滑油膜的(de)失效、潤滑脂中污染物的浸入)導緻(zhì)軸承表面産生氧化磨損而産生的(de)全局性故障、過高的溫度以及軸承(chéng)局部故障的多發等(děng)，這些因素造成短時間内的大量(liàng)突發聲發射事件，從而産生(shēng)了連續型聲發射信号。滾動軸承在(zài)運行過程中，其故障(不管(guǎn)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産生聲(shēng)發射信号，該信号蘊(yùn)涵了豐富的碰摩(mó)信息，因此可利用聲發射來監測(cè)和診斷滾動軸承故障。

8、振動信号檢(jiǎn)測

滾動軸承故障檢測的簡易診斷(duàn)利用滾動軸(zhóu)承的振動(dòng)信号分析故(gù)障診斷的方法可分為簡(jiǎn)易診斷(duàn)法和精密診斷法兩種(zhǒng)。簡易診斷的目的是為了初步判斷被列為診斷對象的滾動軸承是否出現了故障;精密診(zhěn)斷的目的是要判斷在簡易診(zhěn)斷中被認為出現了故障的軸承的(de)故障類别及原因。下面主(zhǔ)要介紹簡易診斷的幾種方法(fǎ)：

(1)振幅值診斷法(fǎ)這裡所說的振幅值指峰值XP、均值X(對于(yú)簡諧振動為半個周期内的(de)平均值，對(duì)于軸承(chéng)沖擊振動為經絕對(duì)值處理(lǐ)後(hòu)的平均值(zhí))以及均(jun1)方根值(有(yǒu)效值)Xrms。這是一種最簡單、最(zuì)常用的診斷法(fǎ)，它是(shì)通過将實測的振幅值與(yǔ)判定标準中給定的值進行比較來診(zhěn)斷的。峰值反映(yìng)的是某時刻振幅(fú)的最大值，因而它适用(yòng)于(yú)像表面點蝕損傷之類的(de)具有瞬時沖擊的故障診斷。均值用于診斷的效果與峰(fēng)值基本一樣，其優點是檢測值較峰值穩定，但一般(bān)用于轉速較高的情況(如300r/min以上)。均方根值是對時間平均的，因而它适用于像磨損之類的振(zhèn)幅值随時間緩慢(màn)變化的(de)故障診(zhěn)斷(duàn)。

(2)概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分布曲線;而(ér)一旦出現(xiàn)故障，則概(gài)率密度曲線可能出現偏斜或分散的現象。

(3)峭度系數診(zhěn)斷法。振幅滿足(zú)正态分(fèn)布規律的無故障軸承，其峭(qiào)度值約為3。随着故障的出現和發展，峭度值具有與波(bō)峰因數類似的變化趨勢。此方法的優點在于與軸承的轉速、尺寸和載荷無關，主要适用于點蝕類故障(zhàng)的診(zhěn)斷。

(4)波形因數診(zhěn)斷法波形因數定義為峰值與均值(zhí)之比(XP/X)。該值也是用(yòng)于滾動軸承簡易診斷的有效指标之一。

(5)波峰因(yīn)數診斷法波峰因數定義為峰值(zhí)與(yǔ)均方根值之比(XP/Xrms)。該值用于滾動軸承簡易診斷的優點在于(yú)它不受軸承尺寸(cùn)、轉速及載荷的影響，也不受(shòu)傳感器(qì)、放大器等一、二次儀表靈(líng)敏度變化的影響。該值适用于點蝕類故障的(de)診斷。通過對XP/Xrms值随時間變化趨勢(shì)的監測，可以(yǐ)有效地對滾動軸承故障進行早期預報，并能反映故障的發(fā)展變化(huà)趨(qū)勢。當滾動軸承無故障時，XP/Xrms，為一較小的穩定值;一旦(dàn)軸承出現(xiàn)了損傷，則(zé)會産生沖(chòng)擊信号(hào)，振動峰值明顯增大，但此時均方根值(zhí)尚無明顯的增大，故XP/Xrms增大;當故(gù)障不斷擴展，峰值逐步達(dá)到極限值後，均方根值則開始增大，XP/Xrms逐步減小，直至(zhì)恢複(fú)到無故障時的大小。

通過在關鍵設備軸承部件應用(yòng)以上檢測手段(duàn)對其運行狀态的跟蹤檢測(cè)，可有效地診斷出設備軸承(chéng)部位的隐患，提早作出預防，确保設備正常使(shǐ)用。