滾動軸承故障診斷與分析演講人：日期:CATALOGUE目錄02常見故障類型01軸承故障概述03診斷技術(shù)方法04故障特征分析05處理與維護策略06技術(shù)發(fā)展趨勢軸承故障概述01內(nèi)圈通常安裝在軸上，與軸一起旋轉(zhuǎn)，并承受徑向和軸向的載荷?；窘Y(jié)構(gòu)與功能01外圈通常安裝在軸承座或箱體中，起到支撐內(nèi)圈的作用，并傳遞載荷。02滾動體位于內(nèi)圈和外圈之間，通過滾動實現(xiàn)軸承的轉(zhuǎn)動，降低摩擦和磨損。03保持架用來保持滾動體之間的均勻間隔，防止?jié)L動體相互接觸和碰撞。04軸承長期運轉(zhuǎn)后，滾動體和滾道表面會產(chǎn)生磨損，導致軸承間隙增大，運轉(zhuǎn)精度降低。軸承承受交變載荷時，滾動體和滾道表面會產(chǎn)生疲勞剝落，形成凹坑或剝落，嚴重影響軸承壽命。軸承在潮濕、酸性或堿性環(huán)境中工作，容易引起軸承表面腐蝕，導致軸承失效。軸承過載或受到?jīng)_擊時，可能會發(fā)生滾動體或內(nèi)外圈斷裂，造成嚴重故障。典型失效形式磨損疲勞腐蝕斷裂故障診斷意義提高設備可靠性及時發(fā)現(xiàn)并排除軸承故障，避免故障擴展導致設備損壞，提高設備可靠性。02040301提高生產(chǎn)效率及時發(fā)現(xiàn)軸承故障并處理，避免因故障停機造成的生產(chǎn)損失，提高生產(chǎn)效率。降低維修成本通過故障診斷分析，準確判斷軸承故障的原因和部位，避免不必要的維修和更換，降低維修成本。保障人員安全軸承故障可能導致設備損壞甚至發(fā)生危險事故，及時發(fā)現(xiàn)并處理故障可以保障人員安全。常見故障類型02表面磨損與劃痕磨損原因軸承表面受到磨損和劃痕的主要原因是摩擦和顆粒污染。在軸承運轉(zhuǎn)過程中，微小的顆粒會進入軸承內(nèi)部，加劇軸承表面的磨損。磨損形式常見的磨損形式有磨粒磨損、粘著磨損和腐蝕磨損。磨粒磨損是由于顆粒在軸承表面摩擦引起的；粘著磨損是由于軸承表面之間的粘著作用導致的；腐蝕磨損則是由于潤滑劑中的化學成分與軸承材料發(fā)生反應而引起的。振動與噪聲表面磨損和劃痕會導致軸承運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生振動和噪聲，進一步加劇軸承的損壞。疲勞剝落與裂紋疲勞剝落軸承在受到反復載荷作用時，表面會出現(xiàn)微小的裂紋，并逐漸擴展，最終導致剝落。這種剝落通常發(fā)生在軸承的高應力區(qū)域，如滾道表面。裂紋原因剝落與裂紋的影響裂紋的產(chǎn)生主要與軸承的載荷、轉(zhuǎn)速、材料以及熱處理工藝有關。過高的載荷和轉(zhuǎn)速會加速裂紋的產(chǎn)生；材料中的缺陷和熱處理不當也會導致裂紋的產(chǎn)生。疲勞剝落和裂紋會降低軸承的承載能力和使用壽命，同時剝落產(chǎn)生的顆粒還會加劇軸承的磨損。123潤滑劑選用不當潤滑方式不合理，如潤滑脂過多或過少、潤滑脂分布不均等，也會影響軸承的潤滑效果。潤滑方式不合理潤滑不良的后果潤滑不良會導致軸承溫度升高、摩擦增大，甚至引發(fā)軸承卡死、斷裂等嚴重故障。同時，潤滑不良還會加速軸承的磨損和腐蝕。選用不合適的潤滑劑或未能及時添加潤滑劑，會導致軸承的潤滑不良，增加摩擦和磨損。潤滑不良引發(fā)故障診斷技術(shù)方法03振動信號分析技術(shù)通過加速度傳感器或位移傳感器等測量設備，采集滾動軸承運轉(zhuǎn)時的振動信號。振動信號采集利用濾波、包絡分析、頻譜分析等技術(shù)手段，提取振動信號中的故障特征頻率和振幅等信息。信號處理與分析根據(jù)振動信號分析結(jié)果，判斷滾動軸承是否存在故障，并確定故障類型及其位置。故障診斷與定位溫度監(jiān)測通過溫度傳感器實時監(jiān)測滾動軸承的溫度變化，及時發(fā)現(xiàn)異常情況。溫度監(jiān)測與熱成像熱成像技術(shù)利用紅外熱成像儀等設備，獲取滾動軸承表面的溫度分布圖像，進一步分析軸承的磨損、過載等故障。溫度趨勢分析結(jié)合歷史溫度數(shù)據(jù)，對滾動軸承的溫度變化進行趨勢分析，預測軸承的壽命和潛在故障。通過聲發(fā)射傳感器捕捉滾動軸承運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的聲發(fā)射信號。聲發(fā)射檢測技術(shù)聲發(fā)射信號采集利用聲發(fā)射信號的頻譜分析、波形分析等技術(shù)手段，提取信號中的故障特征。信號處理與特征提取根據(jù)聲發(fā)射信號的特征，判斷滾動軸承的故障類型和位置，為維修提供依據(jù)。故障診斷與定位故障特征分析04時域特征包括波形峰值、均方根值、峰值因數(shù)、脈沖因數(shù)、波形因數(shù)、裕度因數(shù)、峭度指標等，用于描述信號振幅隨時間變化的特性。頻域特征包括頻譜重心、頻率方差、頻率均方根、頻譜熵等，用于描述信號的頻譜分布特性和頻率成分的能量分布。時域與頻域特征提取通過設定故障模式庫，將待診斷信號的特征與庫中的模式逐一對比，實現(xiàn)故障類型的識別。基于規(guī)則匹配利用故障特征向量之間的距離，來判斷待診斷信號與已知故障模式之間的相似度?；诰嚯x匹配故障模式匹配方法智能診斷算法應用深度學習算法如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡等，通過多層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)自動提取故障特征，提高診斷的準確率。機器學習算法如支持向量機、神經(jīng)網(wǎng)絡、決策樹等，通過訓練學習故障特征，實現(xiàn)滾動軸承的智能診斷。處理與維護策略05預防性維護標準振動監(jiān)測振動是滾動軸承失效的主要原因之一，應定期進行振動監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常振動并進行處理。潤滑管理溫度監(jiān)控滾動軸承需要適當?shù)臐櫥?，應根?jù)工作條件和潤滑劑的種類，制定合理的潤滑計劃，確保軸承的潤滑效果。軸承溫度是反映軸承工作狀態(tài)的重要指標，應定期測量軸承溫度，確保軸承溫度在正常范圍內(nèi)。123現(xiàn)場修復技術(shù)選擇如噴涂、堆焊、電鍍等，適用于軸承表面損傷較輕的情況，可恢復軸承的幾何形狀和表面粗糙度。表面修復技術(shù)如砂輪磨削、磨削機等，適用于軸承表面損傷較嚴重的情況，可修復軸承的幾何形狀和精度。磨削修復技術(shù)如鑲嵌、填補等，適用于軸承局部損傷的情況，可恢復軸承的完整性和幾何形狀。鑲補修復技術(shù)根據(jù)軸承的磨損程度，判斷是否達到更換標準，如軸承內(nèi)外圈、滾道、滾動體等部件的磨損情況。部件更換判定依據(jù)磨損程度分析軸承振動信號，如出現(xiàn)高頻振動、異常聲音等，說明軸承已經(jīng)出現(xiàn)故障，需要更換。振動特征根據(jù)軸承的設計壽命和實際使用情況，判斷是否達到更換周期，如已達到更換周期且出現(xiàn)異常情況，應及時更換。軸承壽命技術(shù)發(fā)展趨勢06數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障診斷借助云計算的強大計算能力，實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的存儲、處理和分析，提高故障診斷的準確性和效率。云計算平臺支持數(shù)據(jù)安全與隱私保護加強數(shù)據(jù)安全和隱私保護，防止敏感信息泄露和非法訪問。利用工業(yè)大數(shù)據(jù)對滾動軸承進行實時監(jiān)測和分析，實現(xiàn)故障預警和定位。工業(yè)大數(shù)據(jù)融合應用多傳感器協(xié)同診斷振動傳感器通過采集滾動軸承的振動信號，分析軸承的運行狀態(tài)和故障特征。溫度傳感器監(jiān)測滾動軸承的溫度變化，及時發(fā)現(xiàn)軸承過熱等異常情況。聲學傳感器利用聲學技術(shù)檢測滾動軸承的噪音和聲音特征，判斷軸承是否存在故障。壽命預測模型優(yōu)化