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滚动轴承磨损与故障检测

范文

赵君?李铁军

摘要：轴承是用于支承轴并承受由轴传来的力和各种载荷的一种零件，轴承分滚动轴承和滑动轴承两大类。本文着重分析滚动轴承的结构和运动特点分析轴承的磨损与损坏。滚动轴承是泛指利用球、滚子、滚针等滚动体的滚动传递旋转和动力，滚动轴承在工作的过程中，由于轴承在工作中各零件间存在相互运动和相互作用且在外载荷的作用下相互接触，因此轴承中存在复杂的摩擦运动。

关键词：滚动轴承;磨损

1 滚动轴承的磨损机理

1.1 磨损机理

磨损是相互接触的物体在相对运动中表层材料不断损伤的过程，它是伴随摩擦而产生的必然结果。由于磨损造成的损失十分惊人，因此受到人们的极大关注。通过对磨损的研究分析，找出规律和影响因素，从而寻求控制磨损和提高滚动轴承耐磨性、运行平稳性和使用寿命。

轴承是机械设备的主要基础零件，轴承的磨损是轴承主要的失效形式，良好润滑是轴承运行的前提和基础，控制摩擦与磨损劣化速度是确保轴承寿命的关键。

1.2 滾动轴承的磨损分类

滚动轴承的磨损主要有五大类磨损;磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损。（表1）

2 滚动轴承的故障诊断和状态监测

滚动轴承是机械设备中的重要零件，应用最为广泛，但易损坏，根据统计使用滚动轴承的旋转机械中大约30%的机械故障是由滚动轴承故障引起的。

由于滚动轴承大多安装在箱体和轴承座处于密封状态，对于轴承的劣化和故障的判断具有一定的难度，它的运行状态直接影响旋转精度和运行的稳定性和平稳性，滚动轴承在运转过程中受载荷、环境、润滑条件等因素的影响运转的状态讲逐渐恶化以至完全失效，及时诊断和判断滚动轴承的劣化程度和缺陷是搞好设备维修和管理的重要环节。

2.1 滚动轴承故障的基本形式

滚动轴承按产生的原因分为三种见表2。

2.2 滚动轴承故障诊断

滚动轴承安装在设备上通常具有封闭性，因此轴承的损伤不能直接诊断，判断轴承故障的一般采用几种方式;

1）噪声诊断。滚动轴承的故障伴随噪声，通过轴承异音来判断滚动轴承的故障简单方便，具有经验的人员可以快速的判断轴承的运行状态和故障的原因。

2）振动诊断。滚动轴承元件损伤，运行和手动空转都会有冲击、振动、卡阻等现象。

3）温度诊断。滚动轴承缺少润滑、元件磨损间隙过小或过大、元件损伤，都会造成轴承的温度升高。

4）油膜电阻法。油膜电阻法是对滚动轴承运行时滚动体和轨道间形成的油膜电阻进行监测，滚动轴承正常运转时油膜电阻值很大，当轴承发生故障，润滑不足甚至油馍失效，油膜电阻变小到零欧姆附近。

5）油污分析法。油污分析只能监测润滑油润滑的滑动轴承，通过铁谱分析法和磁塞分析法监测润滑油来判断轴承是否损坏。

2.3 滚动轴承监测

滚动轴承的状况监测是根据设备运行过程中滚动轴承的振动、噪声、温度等表现由传感器转换为电气信号，根据信号特征参数的变化诊断滚动轴承的运行状态。目前采用最多的参数有振动、噪声、温度、磨损微利和设备的输出变化。

滚动轴承的故障诊断技术主要有温度诊断、振动诊断、铁谱诊断、声学诊断、油膜电阻诊断。

3 结论

1）滚动轴承的磨损是轴承故障的主要原因。

2）滚动轴承故障检测是用间接的诊断方法精确判定的轴承运行的状况，对于设备有效安全可靠的运行和保证生产都有着重要的意义。

参考文献

[1]赵丽娟，鲍文杰.滚动轴承磨损问题的研究及展望[J].机械强度，2016，06.

[2]李奕江.滚动轴承磨损状态故障识别与诊断[D].沈阳化工大学，2018.

作者简介

赵君（1979-），男，1997年毕业于本钢技校，本钢修建维公司冷轧作业区，钳工技师。

李铁军（1972-），男，1991年毕业于本钢技校，本钢修建维公司冷轧作业区，钳工高级技师。

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