轴承问题故障诊断教程.ppt

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1、鞍钢职工大学滚动轴承的状态监测与故障诊断机械系机械基础教研室滚动轴承的故障分类疲劳点蚀磨损塑性变形锈蚀胶合压痕破裂保持架损坏现场振动监测及分析诊断的一般步骤问诊→监测→诊断→措施问诊：充分收集有关机器的工作原理、结构参数、操作性能、故障历史及检查维修情况。监测:测取旋转机械在运行过程中的振动信号。诊断：根据测得的信号进行分析，结合振动特征、故障机理及历史运行情况对机器状态进行识别、分析故障原因、部位及发展趋势。措施：提出诊断结论及操作、维修建议。炼铁厂点检总站6号高炉1#助燃风机问诊：结构简图电机风机测点1测点测点问诊：

2、设备参数电动机转速：n=1450rpm电动机功率：P=110-135Kw叶轮叶片数：8-10个轴承型号：1、2、3、324深沟球轴承Z=15D=190mmd=46.7mm4、6324调心辊子轴承Z=15D=190mmd=35mm问诊：频率计算轴承1234内圈225.8217.8外圈136.8145.2滚动体46.247.6保持架9.019.68轴转频:fr=n/60=1450/60=24.2Hz叶片通过频率:f=叶片数×fr=(8-10)×24.2=193.6-242Hz滚动轴承的频率结构故障特征频率(Hz)1)内圈的故

3、障特征频率：2)外圈的故障特征频率：3)滚动体的故障特征频率：4)保持架的故障特征频率：故障特征频率简化公式1)内圈的故障特征频率：fi=0.6frZ2)外圈的故障特征频率：fo=0.4frZ3)保持架的故障特征频率：fc=0.4fr4)滚动体的故障特征频率：0.23frZ(Z<10)0.18frZ(Z>10){fb=滚动轴承的固有频率（1-20KHZ）滚动轴承内、外圈固有频率按以下公式计算：滚动体固有频率计算公式：滚动轴承的频率结构back线材厂精轧区域轴承名细表back监测振动速度、振动加速度测试参数：测点位置：测定

4、方向：测试周期：轴承座或刚性大的基础部分水平H、垂直V、轴向A尽量长但两次测试间不可有故障。测点测点测点监测本次测试，取3个测点并分别在水平、垂直、轴向三个方向，测量速度、加速度，共18个测量值。测点参数2H2V2A3H3V3A4H4V4A速度mm/s10.48.919.821.921.12813.610.811.5加速度m/s^214.48132.5237.4138.4113.257.729.740.514.4back诊断：滚动轴承振动诊断步骤测值分析时域指标分析时域波形分析频谱分析诊断⑴分析振动测量值测量值（通频）的

5、大小哪一方向与标准相比较绝对标准相对标准类比标准与前几次的测试结果相比，做趋势分析。初步判断设备处在何种状态诊断⑴分析振动测量值测点参数2H2V2A3H3V3A4H4V4A速度mm/s10.48.919.821.921.12813.610.811.5加速度m/s^214.48132.5237.4138.4113.257.729.740.514.4根据国际ISO2372振动标准，三个测点的振动烈度基本上均处在不允许状态。尤其是测点3的振动烈度都在20mm/s以上。从振动加速度的幅值可看出测点2和3的加速度幅值较大。测点2轴

6、向加速度幅值达237mm/s2。相比之下，振动烈度基本上是轴向>水平>垂直，这就排除了松动故障。怀疑不平衡或不对中等故障。backISO2372标准backA-良好B-允许C-较差D-不允许I级-小型15KW以下电机II级-中型15-75KW电机III级-大型，刚性基础IV级-大型，柔性基础诊断（2）时域指标分析波峰因数均方根值峭度系数滚动轴承的时域指标波峰因数Cf（又称峰值系数）：是指峰值与有效值之比。（即XP/Xrms）第一阶段：Cf＜5，轴承正常；第二阶段：Cf=5—10，轴承轻微损伤；第三阶段：Cf=10—20，

7、轴承严重损伤；第四阶段：Cf减小，轴承损伤加剧；第五阶段：Cf恢复到初始值时，必须更换轴承。滚动轴承的时域指标峭度系数无故障轴承，峭度系数β≈3；如果出现故障，峭度值的变化规律同于波峰因数的变化。均方根值Vrms（振动速度有效值或振动烈度）：稳定性较好，但对早期故障信号不敏感。它最能反映振动的烈度。注：为了取得较好的效果，常将β与Vrms同时应用，以兼顾敏感性和稳定性。诊断（2）时域指标分析测点2轴向加速度幅值达237mm/s2。其峭度值达7左右（正常值在3左右）。测点3轴向加速度幅值达138.4mm/s2。其峭度值达5

8、.47左右。go诊断（3）时域波形分析信号的时域分析--时域波形分析信号波形是某种物理量随时间变化的关系。信号在时域内的变换或分析称为时域分析。故障轴承的振动波形c—内外圈疲劳剥落d—外圈椭圆度超差goa—正常轴承b—滚道面疲劳诊断（4）频域分析方法：频谱分析动态信号的诸频率成分的幅值、相位、功率、能量与频率的关系表