《軸承失效判斷及分》課件

軸承失效判斷及分析軸承是機械設(shè)備的重要組成部分。判斷軸承是否失效并分析原因，可以有效預(yù)防機械故障，降低設(shè)備維修成本。課程大綱軸承失效概述軸承失效的定義、重要性以及失效對設(shè)備的影響。常見失效模式軸承失效的分類，包括潤滑失效、結(jié)構(gòu)件失效、振動失效、電流失效、溫度失效、噪音失效和外觀失效等。失效診斷與分析軸承失效診斷方法、測試技術(shù)以及失效機理分析，并介紹常用的診斷步驟。失效預(yù)防與維護軸承失效預(yù)防措施，包括正確安裝調(diào)整、潤滑保養(yǎng)、定期檢測和故障分析。軸承失效的重要性軸承失效會造成嚴(yán)重后果，導(dǎo)致設(shè)備停機，造成生產(chǎn)損失，影響產(chǎn)品質(zhì)量。軸承失效也會造成安全隱患，引發(fā)設(shè)備故障，甚至造成人員傷害。軸承失效會導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，增加維護成本，降低設(shè)備使用效率。軸承失效的特點隱蔽性軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，失效往往發(fā)生在內(nèi)部，難以通過外觀直接觀察。早期失效跡象不易察覺，容易延誤維修，導(dǎo)致設(shè)備故障。突發(fā)性軸承一旦失效，往往表現(xiàn)為突然的故障，難以預(yù)測和預(yù)防?？赡軐?dǎo)致設(shè)備停機，造成生產(chǎn)損失，影響安全生產(chǎn)。軸承常見的失效模式磨損滾動體和滾道表面磨損，導(dǎo)致摩擦力增加、運轉(zhuǎn)精度下降。疲勞反復(fù)載荷導(dǎo)致材料疲勞斷裂，形成裂紋或剝落，導(dǎo)致軸承失效。腐蝕潤滑油脂失效或環(huán)境腐蝕，導(dǎo)致軸承表面腐蝕，影響其正常工作。污染灰塵、金屬屑等異物進入軸承，導(dǎo)致磨損、卡死、運轉(zhuǎn)不暢等問題。軸承潤滑失效1潤滑不足潤滑脂不足或潤滑油量不夠會導(dǎo)致軸承過度磨損，甚至發(fā)生燒毀現(xiàn)象。2潤滑油失效潤滑油品質(zhì)下降或污染會影響其潤滑效果，加速軸承磨損。3潤滑油選擇不當(dāng)潤滑油粘度過高或過低會造成潤滑不良，加速軸承磨損。4潤滑方式錯誤潤滑方式不當(dāng)會導(dǎo)致潤滑脂無法到達(dá)軸承內(nèi)部，造成潤滑不良。軸承結(jié)構(gòu)件失效滾珠破損滾珠表面出現(xiàn)裂紋、剝落、壓痕等缺陷，導(dǎo)致軸承運轉(zhuǎn)不順暢，產(chǎn)生噪音。保持架破裂保持架是軸承的重要組成部分，它負(fù)責(zé)引導(dǎo)滾珠或滾針運轉(zhuǎn)，如果保持架破裂，會導(dǎo)致滾珠或滾針脫落，造成軸承失效。內(nèi)圈磨損軸承內(nèi)圈與軸之間存在相對運動，長期運行會導(dǎo)致內(nèi)圈磨損，造成間隙過大，影響軸承的承載能力。外圈磨損軸承外圈與軸承座之間存在相對運動，長期運行會導(dǎo)致外圈磨損，造成間隙過大，影響軸承的承載能力。軸承振動失效振動頻率變化振動頻率是軸承振動的重要特征，頻率的變化反映了軸承的損傷類型和嚴(yán)重程度。振動幅值增加振動幅值是指軸承振動信號的峰值，振動幅值增加表明軸承的損傷程度加劇。振動信號變化振動信號的變化反映了軸承內(nèi)部的損傷狀態(tài)，例如滾動體磨損、內(nèi)圈或外圈損傷等。軸承電流失效電磁干擾軸承內(nèi)部的滾動體和滾道發(fā)生摩擦，會產(chǎn)生微弱的電磁干擾。如果干擾嚴(yán)重，就會影響軸承的工作性能。電蝕軸承在運行過程中，如果電流過大，就會產(chǎn)生電蝕現(xiàn)象。電蝕會導(dǎo)致軸承表面出現(xiàn)凹坑和裂紋，最終導(dǎo)致軸承失效。電流振動軸承內(nèi)部的電流會產(chǎn)生電磁振動，從而導(dǎo)致軸承產(chǎn)生噪音和振動，最終影響軸承的使用壽命。軸承溫度失效過熱軸承過熱可能導(dǎo)致潤滑劑失效，潤滑脂變稠，導(dǎo)致軸承摩擦增加，產(chǎn)生熱量。溫度升高溫度升高會導(dǎo)致軸承金屬膨脹，可能造成軸承內(nèi)部間隙變小，導(dǎo)致軸承運轉(zhuǎn)不順暢。溫度監(jiān)測持續(xù)監(jiān)測軸承溫度，并設(shè)定報警閾值，及時發(fā)現(xiàn)并處理過熱問題。軸承噪音失效軸承噪音軸承發(fā)出異常噪音，例如嗡嗡聲、摩擦聲或金屬撞擊聲。噪音的頻率、音調(diào)和強度可以指示失效類型。失效原因軸承內(nèi)部部件磨損、滾珠或滾柱損壞、軸承間隙過大、潤滑失效或安裝不當(dāng)?shù)仍?。軸承外觀失效銹蝕軸承表面出現(xiàn)銹蝕，可能是由于潮濕環(huán)境或潤滑油失效導(dǎo)致的。磨損軸承表面出現(xiàn)磨損，可能是由于摩擦力過大或潤滑不足造成的。裂紋軸承表面出現(xiàn)裂紋，可能是由于疲勞損傷或過載導(dǎo)致的。凹坑軸承表面出現(xiàn)凹坑，可能是由于沖擊或硬物撞擊造成的。軸承失效機理分析軸承失效機理分析是診斷軸承失效的關(guān)鍵步驟。1材料疲勞重復(fù)載荷導(dǎo)致材料疲勞，產(chǎn)生裂紋2潤滑失效潤滑不足、潤滑油變質(zhì)、油脂污染3安裝錯誤安裝不當(dāng)導(dǎo)致軸承過度負(fù)荷4外部因素振動、沖擊、溫度過高失效機理分析能夠揭示軸承失效原因，為制定預(yù)防措施提供依據(jù)。軸承失效診斷步驟第一步:癥狀識別通過觀察、測量等手段，識別軸承的異常癥狀，例如：振動、噪音、溫度升高、電流變化等。第二步:故障定位根據(jù)異常癥狀，結(jié)合軸承結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境等因素，判斷故障的具體部位，例如：滾珠、滾道、保持架、密封件等。第三步:原因分析分析導(dǎo)致故障的原因，例如：潤滑不良、安裝錯誤、過載、腐蝕、疲勞等。第四步:解決方案制定根據(jù)故障原因，制定相應(yīng)的解決方案，例如：更換軸承、調(diào)整安裝、改善潤滑、加強維護等。軸承失效分析測試方法11.振動分析振動傳感器檢測軸承振動，分析頻率、幅值等參數(shù)，判斷軸承是否正常工作。22.溫度測量紅外熱像儀或溫度傳感器測量軸承溫度，判斷軸承溫度是否異常。33.潤滑油分析分析潤滑油的成分、粘度、含水量等，判斷潤滑油是否失效。44.顆粒分析分析潤滑油中的磨損顆粒大小、數(shù)量，判斷軸承磨損程度。軸承動平衡測試技術(shù)原理通過測量軸承的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，判斷軸承是否平衡?？梢詼?zhǔn)確測量軸承的靜平衡和動平衡。方法采用專門的動平衡測試儀，對軸承進行旋轉(zhuǎn)測試，并采集數(shù)據(jù)。應(yīng)用廣泛應(yīng)用于各種軸承的生產(chǎn)和維護，確保軸承運行的穩(wěn)定性。意義可以有效降低軸承的振動，減少噪音，延長軸承的使用壽命。軸承紅外溫度測試技術(shù)原理紅外溫度測試?yán)眉t外輻射原理，測量軸承表面溫度，判斷軸承是否存在過熱問題。優(yōu)勢非接觸式測量，對軸承運行沒有影響，能夠?qū)崟r監(jiān)測溫度變化，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障。應(yīng)用紅外溫度測試廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，用于監(jiān)測軸承溫度，及時發(fā)現(xiàn)異常，避免設(shè)備故障發(fā)生。設(shè)備紅外熱像儀是一種常用的測試設(shè)備，可以清晰地顯示軸承表面溫度分布，方便操作人員觀察和分析。軸承振動分析技術(shù)振動信號采集使用傳感器采集軸承振動信號，如加速度計或位移傳感器。采集頻率和精度取決于具體情況。信號處理軟件分析數(shù)據(jù)，并進行濾波、傅里葉變換等操作，提取振動特征。故障特征識別根據(jù)振動頻譜圖、時域波形等信息，識別軸承的常見故障，如滾珠損傷、內(nèi)圈或外圈磨損、軸承間隙變化等?？梢苑治稣駝宇l率、幅值、相位等參數(shù)，并與已知故障特征進行比對。軸承電流檢測技術(shù)電流檢測儀專業(yè)儀器用于測量軸承中的電流信號，分析軸承內(nèi)部的故障情況。電流信號分析通過分析電流信號的頻率、幅值和波形，可以識別出軸承的早期磨損、滾珠缺失等故障。專業(yè)人員操作需要專業(yè)人員進行操作，確保準(zhǔn)確測量和分析數(shù)據(jù)，得出可靠的診斷結(jié)論。軸承噪音檢測技術(shù)噪音信號采集使用專業(yè)的噪聲計或聲級計采集軸承運行時的噪聲信號。頻譜分析對采集到的噪聲信號進行頻譜分析，確定主要噪聲頻率成分。波形分析通過噪聲信號的波形特征，可以識別軸承的失效類型。聲學(xué)成像聲學(xué)成像技術(shù)可直觀地顯示軸承噪聲源的位置。軸承磨損檢測技術(shù)11.視覺檢查通過肉眼觀察軸承表面，判斷是否存在磨損痕跡，例如凹坑、劃痕或顏色變化。22.尺寸測量使用千分尺或其他精密儀器測量軸承的尺寸，例如內(nèi)徑、外徑和寬度，判斷磨損程度。33.表面粗糙度測量使用表面粗糙度儀測量軸承表面的粗糙度，判斷磨損程度和磨損類型。44.顆粒分析通過對潤滑油中的金屬顆粒進行分析，判斷軸承磨損程度和磨損類型。軸承失效預(yù)防措施正確安裝調(diào)整準(zhǔn)確安裝，避免安裝錯誤。調(diào)整預(yù)緊力，確保軸承正常工作。潤滑保養(yǎng)選擇合適的潤滑油脂，定期添加或更換。清潔軸承和周圍環(huán)境，防止污染。定期檢測定期進行動平衡檢測，控制振動。使用紅外溫度測試儀等設(shè)備，監(jiān)控軸承溫度。軸承正確安裝調(diào)整方法1清潔安裝前清潔軸承和軸承座2預(yù)緊軸承安裝后，進行預(yù)緊3調(diào)整根據(jù)實際應(yīng)用調(diào)整間隙軸承安裝調(diào)整需謹(jǐn)慎，避免過度預(yù)緊或間隙過大軸承良好的潤滑保養(yǎng)潤滑油的選擇選擇合適的潤滑油類型，確保潤滑油能滿足軸承的工作溫度、速度和負(fù)載要求。潤滑油的更換定期更換潤滑油，確保潤滑油的清潔度和性能，避免油品劣化影響軸承壽命。潤滑油的添加添加適量的潤滑油，避免油量不足或過量，過量潤滑可能導(dǎo)致軸承溫度升高，油量不足則會造成軸承干摩擦。潤滑方式根據(jù)軸承類型選擇合適的潤滑方式，如油浴潤滑、油脂潤滑、油霧潤滑等，并確保潤滑系統(tǒng)正常運作。軸承定期動平衡檢測動平衡測試的重要性動平衡測試有助于識別和消除軸承轉(zhuǎn)動過程中的不平衡力，這會導(dǎo)致振動，噪音，過早磨損，甚至故障。定期動平衡測試可以有效提高軸承的運行壽命和可靠性。測試方法專業(yè)測試設(shè)備可以測量軸承的轉(zhuǎn)動不平衡程度，并提供必要的調(diào)整參數(shù)。測試完成后，需要根據(jù)測試結(jié)果對軸承進行平衡調(diào)整，以確保軸承的平衡性。測試頻率根據(jù)軸承的工作條件和運行時間，制定合理的動平衡測試頻率，例如，高負(fù)荷，高轉(zhuǎn)速的軸承需要更頻繁的測試。測試記錄將每次測試結(jié)果記錄在案，并定期分析，以便了解軸承的平衡狀況，并及時進行調(diào)整，延長軸承的使用壽命，提高設(shè)備可靠性。軸承溫度在線監(jiān)測監(jiān)測系統(tǒng)溫度傳感器實時監(jiān)控軸承溫度。系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，以便工程師進行實時分析和處理。預(yù)警機制當(dāng)軸承溫度超過預(yù)設(shè)閾值時，系統(tǒng)會發(fā)出警報，提醒操作人員及時采取措施，避免故障發(fā)生。故障診斷通過監(jiān)測軸承溫度的變化趨勢，可以判斷軸承的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障，進行維修或更換。軸承振動在線監(jiān)測實時數(shù)據(jù)采集通過傳感器采集軸承振動信號，實時傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng)。振動信號分析對采集到的振動信號進行頻譜分析，識別軸承故障特征。故障預(yù)警當(dāng)振動信號超出設(shè)定閾值，系統(tǒng)發(fā)出報警信號，提醒維護人員進行檢查。維護管理記錄軸承振動數(shù)據(jù)，建立維護檔案，方便進行故障分析和預(yù)測性維護。軸承故障分析報告軸承故障分析報告對故障原因進行詳細(xì)分析，提供診斷結(jié)果和解決方案。診斷結(jié)果包括故障模式、故障原因、失效機理等內(nèi)容。報告內(nèi)容還包括修復(fù)建議、預(yù)防措施等，幫助客戶更好地解決軸承故障問題，提高設(shè)備可靠性。軸承失效案例分享通過展示實際發(fā)生的軸承失效案例，幫助學(xué)員更深入地理解軸承失效模式和原因。分析失效原因，并