滾動軸承磨損與故障檢測

趙君?李鐵軍

摘 要：軸承是用于支承軸并承受由軸傳來的力和各種載荷的一種零件，軸承分滾動軸承和滑動軸承兩大類。本文著重分析滾動軸承的結構和運動特點分析軸承的磨損與損壞。滾動軸承是泛指利用球、滾子、滾針等滾動體的滾動傳遞旋轉和動力，滾動軸承在工作的過程中，由于軸承在工作中各零件間存在相互運動和相互作用且在外載荷的作用下相互接觸，因此軸承中存在復雜的摩擦運動。

關鍵詞：滾動軸承;磨損

1 滾動軸承的磨損機理

1.1 磨損機理

磨損是相互接觸的物體在相對運動中表層材料不斷損傷的過程，它是伴隨摩擦而產生的必然結果。由于磨損造成的損失十分驚人，因此受到人們的極大關注。通過對磨損的研究分析，找出規律和影響因素，從而尋求控制磨損和提高滾動軸承耐磨性、運行平穩性和使用壽命。

軸承是機械設備的主要基礎零件，軸承的磨損是軸承主要的失效形式，良好潤滑是軸承運行的前提和基礎，控制摩擦與磨損劣化速度是確保軸承壽命的關鍵。

1.2 滾動軸承的磨損分類

滾動軸承的磨損主要有五大類磨損;磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損。（表1）

2 滾動軸承的故障診斷和狀態監測

滾動軸承是機械設備中的重要零件，應用最為廣泛，但易損壞，根據統計使用滾動軸承的旋轉機械中大約30%的機械故障是由滾動軸承故障引起的。

由于滾動軸承大多安裝在箱體和軸承座處于密封狀態，對于軸承的劣化和故障的判斷具有一定的難度，它的運行狀態直接影響旋轉精度和運行的穩定性和平穩性，滾動軸承在運轉過程中受載荷、環境、潤滑條件等因素的影響運轉的狀態講逐漸惡化以至完全失效，及時診斷和判斷滾動軸承的劣化程度和缺陷是搞好設備維修和管理的重要環節。

2.1 滾動軸承故障的基本形式

滾動軸承按產生的原因分為三種見表2。

2.2 滾動軸承故障診斷

滾動軸承安裝在設備上通常具有封閉性，因此軸承的損傷不能直接診斷，判斷軸承故障的一般采用幾種方式;

1）噪聲診斷。滾動軸承的故障伴隨噪聲，通過軸承異音來判斷滾動軸承的故障簡單方便，具有經驗的人員可以快速的判斷軸承的運行狀態和故障的原因。

2）振動診斷。滾動軸承元件損傷，運行和手動空轉都會有沖擊、振動、卡阻等現象。

3）溫度診斷。滾動軸承缺少潤滑、元件磨損間隙過小或過大、元件損傷，都會造成軸承的溫度升高。

4）油膜電阻法。油膜電阻法是對滾動軸承運行時滾動體和軌道間形成的油膜電阻進行監測，滾動軸承正常運轉時油膜電阻值很大，當軸承發生故障，潤滑不足甚至油饃失效，油膜電阻變小到零歐姆附近。

5）油污分析法。油污分析只能監測潤滑油潤滑的滑動軸承，通過鐵譜分析法和磁塞分析法監測潤滑油來判斷軸承是否損壞。

2.3 滾動軸承監測

滾動軸承的狀況監測是根據設備運行過程中滾動軸承的振動、噪聲、溫度等表現由傳感器轉換為電氣信號，根據信號特征參數的變化診斷滾動軸承的運行狀態。目前采用最多的參數有振動、噪聲、溫度、磨損微利和設備的輸出變化。

滾動軸承的故障診斷技術主要有溫度診斷、振動診斷、鐵譜診斷、聲學診斷、油膜電阻診斷。

3 結論

1）滾動軸承的磨損是軸承故障的主要原因。

2）滾動軸承故障檢測是用間接的診斷方法精確判定的軸承運行的狀況，對于設備有效安全可靠的運行和保證生產都有著重要的意義。

參考文獻

[1]趙麗娟，鮑文杰.滾動軸承磨損問題的研究及展望[J].機械強度，2016，06.

[2]李奕江.滾動軸承磨損狀態故障識別與診斷[D].沈陽化工大學，2018.

作者簡介

趙君（1979-），男，1997年畢業于本鋼技校，本鋼修建維公司冷軋作業區，鉗工技師。

李鐵軍（1972-），男，1991年畢業于本鋼技校，本鋼修建維公司冷軋作業區，鉗工高級技師。