1　異常旋轉音分析診斷

異常旋轉音檢測分析是采用聽診法對軸承工作狀態進（jìn）行監測的分析方法。常用工具是木柄長螺釘旋具，也（yě）可以使（shǐ）用外徑為20mm左右的硬塑料管。相（xiàng）對而言（yán），使用電子聽診（zhěn）器進行監測，更（gèng）有利（lì）於提高監測的可靠性。軸承（chéng）處於（yú）正常（cháng）工作狀態時，運轉平穩、輕快，無停（tíng）滯（zhì）現（xiàn）象，發生的聲響和諧（xié）而無雜音，可聽到均勻而連（lián）續的“嘩嘩”聲，或者較低的“轟轟”聲。異常聲響所（suǒ）反映的軸承（chéng）故障如下。

（1）軸承發出均勻而連續的“噝噝”聲，這種聲（shēng）音由滾動（dòng）體在內外圈中旋轉而產生，包含有與轉速無關（guān）的不規則的金屬振動聲響。一般表現為軸承（chéng）內加脂量不足，應進行補充。若設備停機時間過長，特別是在冬季的低溫（wēn）情況下，軸承運轉中有時會發出“噝噝沙沙”的聲音，這與軸承徑向間隙變小、潤滑脂工作針入度變小有關。應適當調整軸承間隙，更換針入度大（dà）一點（diǎn）的（de）新潤滑脂。

（2）軸（zhóu）承在連續（xù）的“嘩嘩”聲中發出均勻的（de）周期性“嗬（hē）羅”聲，這（zhè）種聲（shēng）音是由於滾動體和內（nèi）外圈滾道出（chū）現（xiàn）傷痕、溝槽、鏽蝕（shí）斑而（ér）引起的（de）。聲響的周（zhōu）期（qī）與軸承的（de）轉速成正比。應對軸承進行（háng）更換。

（3）軸承發出不規律、不均勻的“嚓嚓”聲，這（zhè）種聲音是由於軸承內（nèi）落入（rù）鐵屑、砂粒等雜（zá）質而引起的（de）。聲響強度較小，與轉數沒有聯係。應對軸（zhóu）承進行清洗，重新加脂或換（huàn）油。

（4）軸承發出連續而不規則的（de）“沙沙”聲，這種聲音一般與軸承的內圈（quān）與軸配合過鬆或者外圈與軸承孔配合過鬆有關係。聲響強度較大時，應對軸承的配合關係進行檢查，發現問題（tí）及時修理。

2　振動信號分析診（zhěn）斷

軸承振動對軸承的損（sǔn）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（zhōng）反映（yìng）出來。所以，通（tōng）過采用特殊的軸承振動（dòng）測量器（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常的具體情況。測得的數值因（yīn）軸承的使用條件或傳感器安（ān）裝位置等而不（bú）同，因此需要事先對每台機器的（de）測量值進（jìn）行分（fèn）析比（bǐ）較後確定判斷標準。

滾動軸承故障的檢測診斷技術有很多種，如振動信號檢測、潤滑油液分析檢測、溫度檢測、聲發射檢測等（děng）。在各種診斷（duàn）方法中，基於振動信號的診斷技術應用Z為廣泛，該技術分為簡（jiǎn）易診（zhěn）斷法和精密診斷法兩種（zhǒng）。

簡易診斷利用振動信號波形的各種參數，如（rú）幅值、波形因數、波峰因數、概率密度、峭度係（xì）數等，以及各種解調技（jì）術對軸承進行初步判斷以確認是（shì）否出現故（gù）障；精密診斷（duàn）則利用各（gè）種（zhǒng）現代（dài）信號處理方法判斷在簡易（yì）診斷中被認為是出現了故障的（de）軸承的故障類別及原因。

3　滾動軸承故障的（de）簡易診斷法

在利用振動對滾動軸承進行簡易診斷的過程中，通常是要測得的振值（峰值、有效值等）與預先給定的某種判定標準進行（háng）比較，根據實測（cè）的振（zhèn）值是否超出了標準給出的界限來判斷軸承是（shì）否出現了故障，以決定是否需要進一步進行精密診斷。用於滾動軸（zhóu）承簡易診（zhěn）斷的判斷標準可大致分為三種：

（1）判（pàn）定標準：是用於判斷實測振值是否超限的量值（zhí）；

（2）相對判定標準：是對軸承的同一部位（wèi）定（dìng）期進行（háng）振動檢測，並按時（shí）間先後進行比較，以軸承無故障的情況下的振值為（wéi）標準，根據實測振值與（yǔ）該基準振值之比來進行診斷的標（biāo）準；

（3）類比判定標準：是把若幹同一型號的（de）軸承在相同的條（tiáo）件下（xià）在同一部位進行振動檢測，並將（jiāng）振值相互比較進行判斷的標準。

判（pàn）定標準是在規定的檢測方法的基礎上製定（dìng）的標準，因此必須注意其適用（yòng）頻率範（fàn）圍，並且必須按（àn）規定的（de）方法進行振動檢測（cè）。適用於所有軸承的判（pàn）定標準是不存在的，因此一般都是兼用判定標準、相（xiàng）對判定標準和（hé）類比判定標準，這樣才能獲得準確、可靠的診斷結果。

4　滾動軸承故（gù）障的精密診斷法

滾動軸承的振動（dòng）頻率成分十分豐富，既含有低頻成分，又含有高頻成分，而且（qiě）每一種特定的故障都對應有特定的（de）頻率成分。精密診（zhěn）斷的任（rèn）務（wù），就是要通過適當的信號（hào）處理方法將特定的頻（pín）率成分分離出來（lái），從而指示特定故障的存在。常用的精密診斷有下麵幾種。

（1）低頻信號分析法

低頻信號是指頻率低於8kHz的振動。一（yī）般測量滾動軸承振動時都采用（yòng）加速度傳感器，但對低頻信號都（dōu）分析振動（dòng）速度。因此，加速度信號要經過電荷放大器後由積分器轉換速度信號，然後再經過上限截止頻率為8kHz的低（dī）通濾波器去（qù）除高頻信號，Z後對（duì）其進行頻率（lǜ）成分分析，以找到信號的特征頻率，進行診斷。

（2）中、高頻信號（hào）解調分析法

中頻信號的頻率（lǜ）範圍為8kHz-20kHz，高頻信號的頻率範圍為20kHz-80kHz。由（yóu）於對中、高頻信號可直接（jiē）分（fèn）析加速度，傳感器信號經過電荷放大器後，直接通過高通濾波器去除低頻信號，然後對其進（jìn）行解調，Z後進（jìn）行（háng）頻率分析，以找出（chū）信號的特征頻率（lǜ）。

5　軸承的溫度分析診斷

軸承的溫度，一般有軸承（chéng）室外麵的溫度就可推測出來，如果利用油孔能直接測量軸承外圈溫（wēn）度，則更（gèng）為（wéi）合適。通常，軸承的溫度（dù）隨著軸（zhóu）承運轉開始慢慢上升，1-2小時後達到穩定狀態。軸（zhóu）承（chéng）的正常溫度因機器的熱容量、散熱量、轉速（sù）及負載而不同。如（rú）果潤滑（huá）、安裝不合適，則軸承溫都會急驟上升，會出現異常高溫，這時必須停止運轉（zhuǎn），采取必要的防範措施。

用（yòng）高（gāo）溫經常表示軸承已處於異常情（qíng）況（kuàng）。高溫（wēn）也有害於軸承潤（rùn）滑劑。有時軸承過熱可歸諸於軸承（chéng）的潤滑劑。若軸承在（zài）超過125℃的溫（wēn）度長期連轉會降低（dī）軸承壽（shòu）命。引起高溫軸承的原因包括：潤滑不足（zú）或過分潤（rùn）滑、潤（rùn）滑劑內含有雜質、負載過大（dà）、軸承損壞、間（jiān）隙不足（zú）及油封產生的高摩擦等等。

因此，連續性的監測軸承溫度是有必（bì）要的，無論是量測軸（zhóu）承本身或其它重要的零件。如果是在運轉條件不變的情況（kuàng）下，任何的溫度改變可表示已發生故障。軸承溫度的定期量測可藉助於溫度計，例如SKF數字型溫度計，可精確地測軸承溫度並依℃或華氏溫度定單位顯示。重要（yào）性的軸承，意味著當其（qí）損壞時，會造成設備的停機，因此這類軸（zhóu）承Z好應加裝溫度探測器。正常情況下，軸（zhóu）承在剛潤滑或再潤滑過後會有自然的溫度上升並且持續一天或（huò）二天。

6　潤滑劑分析診斷

潤滑（huá）劑分析法是利用鐵譜分析技術，鐵譜分析技術是特別適合於鑒定和預測滾動疲勞（láo）的一種方法。

將滾（gǔn）動軸承的潤滑（huá）油抽取一部分作為油樣，利用高梯度磁場使流過該磁場的油（yóu）樣中所含的固體異物，按（àn）大小比例沉（chén）積在（zài）玻璃片上，得以（yǐ）觀察異物顆粒的形狀（zhuàng），大小，色澤和（hé）材質，從（cóng）而（ér）能清楚地判明磨損的類型，預告機器的運轉狀態，及時發現隱患。鐵譜技術原則上（shàng）以鑒定鋼鐵等（děng）強（qiáng）磁體為主要（yào）目標，但對（duì）銅等非鐵金（jīn）屬、砂、有機物和密封碎屑等異物（wù）也有相當出色的鑒定能力（lì）。

當油樣（yàng）中出現直徑（jìng）為1-5μm鋼鐵類球形顆粒時（shí），肯定軸承已開始出現疲勞微裂紋。當（dāng）油樣中出（chū）現長度（dù）與厚度比為10：1的疲勞剝落顆粒，而長度大於10μm時，軸承中（zhōng）非正常疲勞磨（mó）損已經開始（shǐ），當長度大於100μm時，軸承已經失效。

第（dì）三（sān）種疲勞碎屑為（wéi）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。在（zài）疲（pí）勞開始出現時，這種（zhǒng）薄片的數量會明顯（xiǎn）增加，這可與球形顆粒共同作為疲勞出現的（de）標誌。

7　聲發射檢測

聲發射檢（jiǎn）測技（jì）術原理（lǐ），材料受（shòu）到外力或內力（lì）作用產生變形或者裂紋擴展時，以彈性波的形式釋（shì）放出應變（biàn）能的現象稱為聲發射。

用儀器檢測、分析聲發（fā）射信號和利用聲發射信號推斷聲發射源的技術稱為聲發射檢測（cè）技術，其利用（yòng）物質內部微粒由（yóu）於相對運動而以（yǐ）彈性波的形式釋放應變能的現象（xiàng）來識別和了解物質或結構內部狀態。

聲發射信號包（bāo）括突發型和連續型兩（liǎng）種。突發（fā）型聲發（fā）射信號由區別於背景噪聲的脈（mò）衝組成，且（qiě）在時間（jiān）上可以分開；連續型（xíng）聲（shēng）發射（shè）信號的單個脈衝不可分辨。實（shí）際上，連續型（xíng）聲發射信號也是由大量小的突發型（xíng）信號組成的，隻不過太密集而不能分辨（biàn）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號都有可（kě）能產生。軸承各（gè）組成部分（內圈、外圈（quān）、滾動體以及保（bǎo）持架）接觸麵間的（de）相對運（yùn）動、碰摩所產生的赫茲接觸應力，以及（jí）由於失效、過載等產生的諸如（rú）表麵裂紋（wén）、磨損、壓痕、切槽、咬合（hé）、潤滑（huá）不良造成的的表麵粗（cū）糙、潤滑汙染顆粒造成的表麵硬邊以及（jí）通（tōng）過軸承的電流造（zào）成的點蝕（shí）等故障（zhàng），都會產生突發型的聲發（fā）射信（xìn）號。

連續型聲發射信號主要來源於潤滑不良（如潤滑油膜的失效、潤（rùn）滑脂（zhī）中汙染物的浸入）導（dǎo）致軸承表麵產生氧化磨損而產生的全局性故障、過高的溫度以及軸承局部故障的多發等，這些因素造（zào）成短時間內的大量突發聲發（fā）射事件，從而產生了連續型聲發射信號。

滾動軸承在運行過程中，其故障（不管是表麵損傷、裂紋還是磨損故障）會引起接觸麵的彈性衝擊（jī）而產生聲發射信號（hào），該信（xìn）號蘊涵了豐富的碰摩信息，因（yīn）此可利用（yòng）聲發射來監測和診斷滾動軸承故障。

8　振動信號檢（jiǎn）測

滾（gǔn）動軸承故障檢測的簡易診斷利用滾動軸承的振動信號分析故障。診斷的方法可分為簡（jiǎn）易（yì）診斷法和精密診斷法兩種。簡易診斷的目的是（shì）為了初步判斷被（bèi）列為診斷對象的滾動軸（zhóu）承是否出現了故障；精（jīng）密診斷的目的是要判斷在簡易診斷（duàn）中（zhōng）被認為出現了（le）故障的軸承的故障類別（bié）及原因。

下麵主要介紹簡易診斷的幾種方法：

（1）振（zhèn）幅值診斷法。

這裏所說的振幅值（zhí）指峰值（zhí）XP、均值X（對於簡（jiǎn）諧振動為半（bàn）個周期內的平均值，對於軸承衝擊振動為經值處理後的平（píng）均值（zhí））以及均（jun1）方根值（有效值）Xrms。

這是一種Z簡單、Z常用的診斷法，它是通（tōng）過將實測的振幅值與判定標準中（zhōng）給定的值（zhí）進行比較來診斷的。峰值反映的是某時刻振幅的Z大值，因而它適用於像表（biǎo）麵（miàn）點蝕損（sǔn）傷之類的具有瞬時衝擊的故障診斷。均值用於診斷的效果與（yǔ）峰值基本一樣，其優點是檢測值較峰值穩定，但一般用於轉速較高的（de）情況（如300r/min以上）。均方根值（zhí）是對時間平均的，因而它（tā）適用（yòng）於（yú）像磨損之類的振幅值隨時間緩（huǎn）慢變化的故障診（zhěn）斷。

（2）概率密度診斷（duàn）法。

無故障滾動軸承振幅的概率密度曲線是典型的正態?布（bù）曲線；而一（yī）旦出現故障，則概率密度曲線可能出現偏斜或分散的現象。

（3）峭（qiào）度係數診斷法。

振幅滿足正態分布規律（lǜ）的無故（gù）障軸承，其（qí）峭度值約為3。隨著故障的出現和發展（zhǎn），峭度值（zhí）具有與波峰因（yīn）數類（lèi）似（sì）的變化趨勢。此方法的優點在於與軸（zhóu）承的轉速（sù）、尺寸和載荷（hé）無關，主要適用於點蝕（shí）類（lèi）故障的診（zhěn）斷。

（4）波形因數診（zhěn）斷法。

波形因數定義（yì）為峰值與均值之比（XP/X）。該值也是用於滾動軸承簡易診斷的有效指標之一。

（5）波峰因數診斷法。

波峰（fēng）因數定義為峰值與均方根值之比（XP/Xrms）。該值用於滾動軸承簡易（yì）診斷的優點在於它不受軸承尺（chǐ）寸、轉速及載（zǎi）荷的影響（xiǎng），也不受傳感器、放大器等一（yī）、二次儀表靈敏度變化的影響（xiǎng）。該值（zhí）適用於點蝕類（lèi）故障的診斷。

通過（guò）對XP/Xrms值隨時間變化趨勢的監測，可以有效（xiào）地對滾動軸承故障進行早期預報，並能反映故障的發展變化趨（qū）勢（shì）。當滾動軸承無故障時，XP/Xrms，為一較小（xiǎo）的穩定值；一旦（dàn）軸（zhóu）承出（chū）現了損傷，則（zé）會產（chǎn）生衝擊信號，振動峰（fēng）值明（míng）顯增大，但此時均方根值尚無明顯的增大，故XP/Xrms增大；當故障不斷擴展，峰值（zhí）逐步達到極限值後，均（jun1）方根值則開始增大，XP/Xrms逐步減小，直至恢複到無故障時的大小。

通（tōng）過（guò）在關鍵設備軸承部件應用以上（shàng）檢測手段（duàn）對其運行狀態（tài）的跟蹤檢測，可有效地（dì）診斷出設（shè）備軸（zhóu）承（chéng）部位的隱患，提早作出預防，確（què）保設備正常使用。

（來源：網絡）