【濟南FAG軸承】滾動軸承常見故障排查法

  濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下滾動軸承常見故障排查法。

  滾動軸承的故障類型大致有6種，即：腐蝕、摩擦、過熱、燒傷、磨損、疲勞剝落等。其中，磨損和疲勞剝落是最常見的故障形式。故障診斷的方法有：轉矩測定法、轉速測定法、溫度測定法、油分析法、振動法等。其中，振動法適用性強，效果好，測試信號處理簡單直觀，使用最廣泛。

  1.故障識別

運轉中的檢查項目有軸承的滾動聲、振動、溫度等，主要識別方法如下：

　　A  噪聲識別

　　這需要有豐富的經驗，應盡量由專人進行這項工作。用聽音器或聽音棒貼在外殼上可清楚地聽到軸承的聲音，也可采用測聲器對運轉軸承的滾動聲的大小及音質進行檢測，分辨出不同的故障。

　　軸承噪聲主要有以下幾種：

　　①固有噪聲。這是滾動軸承本身具有的一種噪聲，屬正常噪聲。特點：軸承旋轉時發出的一種平穩、連續的聲音，聲音較小;轉速變化時，其主頻率不變。

　　②裝配誤差產生的噪聲。

　　③滾道噪聲。軸承在轉動時產生隨機脈動滾道噪聲，是軸承噪聲的主要成分。特點：滾道噪聲會隨著滾道和滾動體加工精度的提高而降低。

　　④滾動噪聲。滾子軸承容易產生滾動噪聲。特點：主要發生在滾動體進入、退出承載區的時刻;潤滑劑性能不好或黏度極大時最容易產生;滾子軸承只承受徑向力，徑向游隙比較大時容易產生。

　　⑤保持架噪聲。產生原因：滾動體和保持架、保持架與引導面之間的滑動摩擦，以及保持架與滾動體發生相互撞擊而發出的噪聲。特點：具有周期性;當采用滾動體引導保持架時，這種運動的不穩定性更加嚴重，深溝球軸承的沖壓保持架較薄，徑向、軸向的剛度較低，整體穩定性差，軸承高速旋轉時，因彎曲變形而產生自激振動，發出“蜂鳴聲”。

　　⑥夾雜物噪聲。大約14%的軸承過早損毀是污染所致，外部雜質進入軸承工作面引起非周期性振動和噪聲。特點：隨機性強，特別是小型軸承對此很敏感。

　　⑦傷痕噪聲。據統計，16%的軸承過早損毀是由于安裝不當或沒有使用適當的安裝工具。特點：轉速不變，噪聲頻率不變;轉速降低，周期變長。如果使用高黏度油脂，噪聲將減弱。原因分析：若其噪聲連續不斷，則可能是滾道有傷;若其噪聲或有或無周期性，則為滾動體受損;若滾動體碎裂，會產生“銼齒聲、沖擊聲”。

　　⑧缺油噪聲。特點：發出“金屬磨損的哨聲”，如果負載較重且缺油嚴重，可能產生“尖叫聲”。

  B 振動識別

  通常在軸承上安裝壓電式加速度傳感器獲取振動信號，然后通過計算機進行信號分析，以判斷軸承是否存在故障。滾動軸承磨損后產生的振動同正常軸承產生的振動具有相同的性質，但磨損軸承的振幅明顯比正常軸承的高。因此，只要將傳感器獲得的振動信號加以比較，就可判斷出滾動軸承是否存在磨損類故障。如果傳感器獲得的振動信號出現異常，即波形相隔一段時間就出現峰值極大的尖頂，則可判斷滾動軸承出現了疲勞剝落和點蝕等故障。

  C 溫度識別

　　使用熱感器可以隨時監測軸承的工作溫度，并在溫度超過規定值時實現自動報警以防止事故發生。該方法屬比較識別法，僅用于運轉狀態變化不大的場合。高溫表示軸承已處于異常狀態，因此，連續監測軸承溫度是有必要的。軸承溫度的定期測量可借助于溫度計(例如數字型溫度計)。

  D 潤滑劑狀態識別

　　即對潤滑劑采樣分析，通過其污濁程度進行判斷。該方法對不能靠近觀察的軸承或大型軸承尤為有效。

  2.損壞型式

  滾動軸承常見的損壞型式有以下幾種：

　　(1)滾動體(滾珠和滾柱等)和內外圈滾道表面磨損和剝落

　　這會造成滾動軸承的徑向間隙、軸向間隙增大，滾動軸承在工作中發出噪聲和發熱，并且改變了與其配合軸的正確工作位置，出現振動。表面疲勞剝落的初期是表面上出現麻點，最后發展成片狀的表層脫落。軸承滾動體和內外圈滾道面上均承受周期性脈動載荷的作用，產生周期性變化的接觸應力。當應力循環次數達到一定數量后，在滾動體或內外圈滾道工作面上就產生疲勞剝落。如果軸承的負荷過大，會使這種疲勞加劇。另外，軸承安裝不正、軸彎曲，也會產生滾道剝落現象。軸承滾道的疲勞剝落會降低軸的運轉精度，產生振動和噪聲。

　　(2)內外圈的配合表面磨損

　　這是由于軸承內外圈與軸和殼體孔沒有裝配好，破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關系，進一步加速了軸承本身和與之配合的軸或殼體配合表面的磨損(俗稱走內圈或走外圈)。

　　(3)隔離圈磨損和松曠

　　在工作中隔離圈和滾動體(滾珠、滾柱等)相互摩擦，若潤滑不良，則加快磨損。隔離圈磨損以后，滾動體松動，嚴重時會造成隔離圈散架、滾動體脫落。

　　(4)燒傷

　　若潤滑不良或潤滑油不符合要求，以及軸承間隙調得過小，軸承工作時迅速發熱，工作表面因受高溫而退火。在外表觀察時，可發現軸承工作表面的顏色發生變化。

　　(5)塑性變形

　　若滾道與滾子接觸面上出現不均勻的凹坑，說明軸承產生塑性變形。其原因是軸承在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下，工作表面的局部應力超過材料的屈服極限。這種情況一般發生在低速旋轉的軸承上。

　　(6)座圈產生裂紋和保持架碎裂

　　軸承座圈產生裂紋的原因可能是軸承配合過緊、軸承外圈或內圈松動、軸承的包容件變形、安裝軸承的表面加工不良等。保持架碎裂的原因是潤滑不足、滾動體破碎、座圈歪斜等。座圈滾道嚴重磨損可能是座圈內落入異物、潤滑油不足或潤滑油牌號不符合要求引起的。

 　3.故障診斷

　 (1)人工簡單檢測

　　滾動軸承故障引起的沖擊振動從沖擊點以半球面波方式向外傳播，通過軸承零件、軸承座傳到箱體或機架，由于沖擊振動的頻率很高，通過零件的界面傳遞一次其能量損失80%。因此，在聽振動聲音時要正確選擇測定點，應盡可能地靠近被測軸承承載區，減少中間環節，離軸承外圈的距離越短越直接越好。如止推軸承在軸承蓋處振動信號最強，利用聽到的聲音即可判斷其狀態：“嗡嗡”聲表示狀態較好;“梗梗”聲是內外圈或滾動體破裂;“骨碌碌”聲是軸承缺油。還可利用手對溫度和振動的感覺對軸承做出判斷：若手只能在軸承處放3　s，說明軸承溫度已達60℃;軸承壓蓋過熱可能是軸承走外圈;如果軸承局部發熱或有撞擊振動現象，說明軸承裝配不當或緊固件松動等。用眼睛觀看：看安裝軸承處及壓蓋的漆皮有無變色;軸承的油脂是否發黑、乳化等;觀察隔離圈是否損壞;滾動體(滾珠、滾柱等)和內外滾道有無裂紋、傷痕、麻點或燒蝕等。若發現滾動軸承的隔離圈斷裂、缺口以及滾柱(珠)脫出等應更換軸承。若軸承受熱變色，滾柱(珠)磨損不均勻、斷碎等，應予更換。在拆檢滾動軸承時，應先把滾動軸承清洗干凈，通過外表檢查、空轉試驗和對內部的間隙測量，可判斷其質量是否良好。

　　(2)空轉試驗

　　一手拿住內圈，一手轉動外圈，使軸承空轉，軸承旋轉應輕快靈活、無噪聲、無卡滯現象。若轉動起來有“喀達”、“喀達”的撞擊聲，應進一步檢查滾珠(柱)和內外滾道，若發現滾珠和座圈有嚴重的麻點、脫皮、破裂等須更換。若轉動起來很靈活，無阻滯現象，但“嘩、嘩”的噪聲很大，應檢查是否磨損過度，可用兩只手緊握滾動軸承的內圈和外圈，前后推動軸承，若感到晃動的間隙很大，應更換軸承。

　　(3)儀器監測

　　通常使用振動檢測儀器確定旋轉機械性能變化的趨勢。要達到此目的，必須迅速可靠地檢測出那些能正確表征機器狀況的振幅和頻率，然后將其與標準參考值加以比較，再根據測量結果是否超標，以決定是否要大修。軸承的噪聲檢測可用儀器S0910-1型，分為Z1、Z2、Z3、Z4級別;振動檢測用儀器BVT-1型，分為V1、V2、V3、V4級別。有條件時，可以用帶架的百分表測量徑向和軸向間隙。檢驗徑向間隙時，軸承應放在平板上，百分表量頭抵住滾動軸承外圈外圓側面，然后用一只手壓緊軸承內圈，另一只手徑向推動軸承外圈，表針變動的數字，即表示軸承的徑向間隙。檢驗軸向間隙時，應將軸承外圈擱在兩個墊塊上，使內圈懸空，再在內圈上放一個小平板，將百分表量頭抵在小平板中央，然后上下推動內圈，表針變化的數字即為軸承的軸向間隙。

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——責任編輯：濟南鴻慷機電設備公司01銷售顧問

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