关于供安凯福田曙光车桥有限公司产品的纠正/预防措施
滚动轴承常见的失效形式及原因分析 滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产 生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、 电腐蚀、保持架损坏等。 一，疲劳剥落 疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。 疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面． 轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有： 1、次表面起源型 次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部
（次表面）为起源产生的疲劳剥落。 2、表面起源型 表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。 3、工程模型 工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。 疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具体因素如下： A、制造因素 1、产品结构设计的影响：产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。 2、材料品质的影响：轴承工作时，零件滚动表面承受周期性交变载荷或冲击载荷。由于零件之间的接触面积很小，因此，会产生极高的接触应力。在接触应力反复作用下，零件工作表面将产生接触疲劳而导致金属剥落。就材料本身的品质来讲，其表面缺陷有裂纹、表面夹渣、折叠、结疤、氧化皮和毛刺等，内部缺陷有严重偏析和疏松、显微孔隙、缩孔、气泡、白点、过烧等，这些缺陷都是造成轴承早期疲劳剥落的主要原因。
滚动轴承故障诊断与分析Examination and analysis of serious break fault down in rolling bearing 学院：机械与汽车工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：2010020101 姓名： 学号： 指导老师：王林鸿
摘要:滚动轴承是旋转机械中应用最广的机器零件，也是最易损坏的元件之一, 旋转机械的许多故障都与滚动轴承有关，轴承的工作好坏对机器的工作状态有很大的影响，其缺陷会产生设备的振动或噪声，甚至造成设备损坏。因此, 对滚动轴承故障的诊断分析, 在生产实际中尤为重要。 关键词：滚动轴承故障诊断振动 Abstract: Rolling bearing is the most widely used in rotating machinery of the machine parts, is also one of the most easily damaged components. Many of the rotating machinery fault associated with rolling bearings, bearing the work of good or bad has great influence to the working state of the machine, its defect can produce equipment of vibration or noise, and even cause equipment damage. Therefore, the diagnosis of rolling bearing fault analysis, is especially important in the practical production. Key words: rolling bearing fault diagnosis vibration 引言：滚动轴承是机器的易损件之一，据不完全统计，旋转机械的故障约有30％ 是因滚动轴承引起的，由此可见滚动轴承故障诊断工作的重要性。如何准确判断出它的末期故障是非常重要的，可减少不必要的停机修理，延长设备的使用寿命，避免事故停机。滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏，如装配不当、润滑不良、水分和异物侵入、腐蚀和过载等。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下，经过一段时间运转，轴承也会出现疲劳剥落和磨损。总之，滚动轴承的故障原因是十分复杂的，因而对作为运转机械最重要件之一的轴承，进行状态检测和故障诊断具有重要的实际意义，这也是机械故障诊断领域的重点。 一滚动轴承故障诊断分析方法 1滚动轴承故障诊断传统的分析方法 1.1振动信号分析诊断 振动信号分析方法包括简易诊断法、冲击脉冲法（SPM法）、共振解调法（IFD 法）。振动诊断是检测诊断的重要工具之一。 （1）常用的简易诊断法有：振幅值诊断法，反应的是某时刻振幅的最大值，适用于表面点蚀损伤之类的具有瞬时冲击的故障诊断；波峰因素诊断法，表示的
滚动轴承故障诊断1（之国外专家版） 滚动轴承故障 现代工业通用机械都配备了相当数量的滚动轴承。一般说来，滚动轴承都是机器中最精密的部件。通常情况下，它们的公差都保持在机器的其余部件的公差的十分之一。但是，多年的实践经验表明，只有10%以下的轴承能够运行到设计寿命年限。而大约40%的轴承失效是由于润滑引起的故障，30%失效是由于不对中或“卡住”等装配失误，还有20%的失效是由过载使用或制造上缺 陷等其它原因所致。 如果机器都进行了精确对中和精确平衡，不在共振频率附近运转，并且轴承润滑良好，那么机器运行就会非常可*。机器的实际寿命也会接近其设计寿命。然而遗憾的是，大多数工业现场都没有做到这些。因此有很多轴承都因为磨损而永久失效。你的工作是要检测出早期症状并估计故障的严重程度。振动分析和磨损颗粒分析都是很好的诊断方法。 1、频谱特征 故障轴承会产生与1X基频倍数不完全相同的振动分量——换言之，它们不是同步的分量。对振动分析人员而言，如果在振动频谱中发现不同步分量那么极有可能是轴承出现故障的警告信号。振动分析人员应该马上诊断并排除是否是其它故障引起的这些不同步分量。 如果看到不同步的波峰，那极有可能与轴承磨损相关。如果同时还有谐波和边频带出现，那么轴承磨损的可能性就非常大——这时候你甚至不需要再去了解轴承准确的扰动频率。 2、扰动频率计算 有四个与轴承相关的扰动频率：球过内圈频率（BPI）、球过外圈频率（BPO）、保持架频率（FT）和球的自旋频率（BS）。轴承的四个物理参数：球的数量、球的直径、节径和接触角。其中，BPI 和BPO的和等于滚珠/滚柱的数量。例如，如果BPO等于3.2 X，BPI等于4.8 X，那么滚珠/滚柱 的数量必定是8。
滚动轴承故障诊断的频谱分析 滚动轴承在机电设备中的应用非常广泛，滚动轴承状态的好坏直接关系到旋转设备的运行状态，因此在实际生产过程中作好滚动轴承的状态监测与故障诊断是搞好设备维修与管理的重要环节。 滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性，并且重复性强。正常优质轴承在开始使用时振动和噪声均比较小，但频谱有些散乱，幅值比较小。运动一段时间后，振动和噪声保持在一定水平，频谱比较单一，仅出现一，二倍频，极少出现三倍工频以上频谱，轴承状态非常平稳，进入稳定工作期。持续运行后进入使用后期，轴承振动和噪声开始增大，有时出现异音，但振动增大的变化比较缓慢，此时，轴承峭度值开始突然到达一定值。可以认为此时轴承出现了初期故障。这时就要对轴承进行严密监测，密切注意其变化。此后轴承峭度值又开始快速下降，并接近正常值，而振动和噪声开始显著增大，其增大幅度开始加快，其振动超过标准时（ISO2372），其轴承峭度值也开始快速增大，当轴承超过振动标准，峭度值也超过正常值时，可认为轴承已进入晚期故障，需要及时检修设备，更换滚动轴承。 1、滚动轴承故障诊断方式 振动分析是对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的常用方法。一般方式为：利用数据采集器在设备现场采集滚动轴承振动信号并储存，传送到计算机，利用振动分析软件进行深入分析，从而得到滚动轴承各种振动参数的准确数值，进而判断这些滚动轴承是否存在故障。采用恩递替公司的Indus3振动测量分析系统进行大中型电机滚动轴承的状态监测和故障诊断，经过近几年实际使用，其效果令人非常满意。要想真实准确反映滚动轴承振动状态，必须注意采集信号的准确真实，因此要在离轴承最近的地方安排测点。 2、滚动轴承正常运行特点与诊断技巧 滚动轴承的运转状态在其使用过程中有一定的规律性，并且重复性非常好。例如，正常优质轴承在开始使用时，振动幅值和噪声均比较小，但频谱有些散乱(图1)这可能是由于制造过程中的一些缺陷，如表面毛刺等所致。运行一段时间后，振动幅值和噪声维持一定水平，频谱非常单一，仅出现一、二倍频。极少出现三倍工频以上频谱(图2)，轴承状态非常稳定，进入稳定工作期。继续运行一段时
滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖 2008-11-05 10:55 滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。 一，疲劳剥落 疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。 疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面． 轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有： 1、次表面起源型 次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动
表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。 2、表面起源型 表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。 3、工程模型 工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。 疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具体因素如下： A、制造因素 1、产品结构设计的影响 产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。 2、材料品质的影响
作业名称：傅里叶分析滚动轴承的故障诊断 院系：机械工程系 学号： 姓名： 指导教师： 20XX年XX月 XXXXXXXXX校区
傅里叶分析滚动轴承的故障诊断 摘要：简要介绍了快速傅里叶变换（FFT）在滚动轴承故障分析中的应用，滚动轴承在机械设备中使用非常广泛，其工作状态直接影响整个设备的运行品质。对滚动轴承进行状态监测与故障诊断，能够避免重大事故的发生，获得较大的经济和社会效益。通过快速傅里叶变换（FFT）对滚动轴承运行时的实时数据信号进行分析，可以实现对滚动轴承的状态监测和故障诊断。同时，采用对正常轴承和故障轴承信号对比分析、各种故障轴承之间信号的对比分析，加深了快速傅里叶变换（FFT）对轴承实时信号分析的运用和理解，能够更好的对轴承进行状态监测和故障分析。 关键词：快速傅里叶变换（FFT）；滚动轴承；故障诊断；状态监测 Abstract:This paper describes a fast Fourier transform (FFT) in the rolling bearing failure analysis applications, bearing in machinery and equipment is widely used, and its working status directly affects the quality of the operation of the entire device. Rolling element bearing condition monitoring and fault diagnosis, able to avoid major accidents and achieve greater economic and social benefits. Through Fast Fourier Transform (FFT) for real-time data bearing signal runtime analysis can be achieved on the rolling bearing condition monitoring and fault diagnosis. Meanwhile, the use of normal bearings and bearing fault signal comparative analysis of various fault signals comparative analysis between the bearings and deepened the fast Fourier transform (FFT) of the bearing using real-time signal analysis and understanding of the bearing can be better condition monitoring and fault analysis. Keywords: fast Fourier transform (FFT); Rolling; fault diagnosis; condition monitoring 一、概述 通过对快速傅里叶变换（FFT）的原理的理解和学习，利用MATLAB软件编程应用快速傅里叶变换（FFT）的方法，对滚动轴承的1组正常数据和2组故障数据
滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时 就产烧伤、生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、架电腐蚀、保持损坏等。一，疲劳剥落用应表面在接触力的反复作疲劳有 许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体劳料由于材疲。现状剥落下来的象称为疲劳剥落点蚀也是或体从表，下其滚动面金属金属基呈点状片。后，点蚀扩展将形成疲劳剥落寸但劳起引一种疲现象，形状尺很小疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面．轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有： 1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。 2、表面起源型滚动表面是以表面为起源产生的疲表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，劳剥落。 3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具体因素如下： A、制造因素精度、产品结构设计的影响：产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、 1、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了、材料品质的影响：轴承工作时，零件滚动表面承受周期性交变载荷目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。2或冲击载荷。由于零件之间的接触面积很小，因此，会产生极高的接触应力。在接触应力反复作用下，零件工作表面将产生接触疲劳而导致金属剥落。就材料本身的品质来讲，其表面缺陷有裂纹、表面夹渣、折叠、结疤、氧化皮和毛刺等，内部缺陷有严重偏析和疏松、显微孔隙、缩孔、气泡、白点、过烧等，这些缺陷都是造成轴承早期疲劳剥落的主要原因。在材料品质中，另一个主要影响轴承疲劳性能的因素是材料的纯洁度，其具体表现为钢中含氧量的多少及、热处理质量的影响：轴承热处理包括正火、退火、渗碳、淬火、回火、附加回夹杂物的数量多少、大小和分布上。3火等。其质量直接关系到后续的加工质量及产品的使用性能。 4、加工质量的影响：首先是钢材金属流线的影响。钢材在轧制或锻造过程中，其晶粒沿主变形方向被拉长，形成了所谓的钢材流线（纤维）组织。试验表明，该流线方向平行于套圈工作表面的与垂直的相比，其疲劳寿命可相差倍。其次是磨削变质层。磨削变质层对轴承的疲劳寿命与磨损寿命有很大的影响。变质层的产生使材料表面层的组织结构和应力分布发生变化，导致表面层的硬度下降、烧伤，甚至微裂纹，从而对轴承疲劳寿命产生影响。受冷热加工条件及质量控制的影响，产品在加工过程中会出现质量不稳定或加工误差，如热加工的材料淬、回火组织达不到工艺要求、硬度不均匀和降低，冷加工的几何精度超差、工作表． 面的烧伤、机械伤、锈蚀、清洁底低等，会造成轴承零件接触不良、应力集中或承载能力下降，从而对轴承疲劳寿命产生不同程度的影响。 B、使用因素不正确的安装方法很容易造成成轴承损坏或使用因素主要包括轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。 零件局部受力产生应力集中，引起疲劳。过大的配合过盈量容易造成内圈滚道面张力增加及零件抗疲劳能力下降，甚润滑不良会引起不正常的摩擦磨损，并产生大量的热量，影响材料组织和润滑剂性能。如果润滑不当，至出现断裂。 既影密封不良容易使杂质进入轴承内部，即便选用再好的材料制造，加工精度再高，也起不到提高轴承寿命的效果。可以有针对性根据疲劳产生的机理和主要影响因素，响零件之间的正常接触形成疲劳源，又影响润滑或污染润滑剂。地提出预防措施。如对表面起源损伤引起的疲劳，可以通过对零件表面进行表面强化处理，对次表面起源型疲劳可以通
滚动轴承故障诊断分析 学院名称：机械与汽车工程学院专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师姓名：
摘要 滚动轴承故障诊断 本文对滚动轴承的故障形式、故障原因、常用诊断方法等诊断基础和滚动轴承故障的振动机理作了研究，并建立了相应的滚动轴承典型故障(外圈损伤、内圈损伤、滚动体损伤)的理论模型，给出了一些滚动轴承故障诊断常见实例。通过对滚动轴承故障振动机理的研究可以帮助我们了解滚动轴承故障的本质和特征。本文对特征参数的提取，理论推导，和过程都进行了详细的阐述， 关键词:滚动轴承；故障诊断；特征参数；特征； ABSTRACT ： The Rolling fault diagnosis In the thesis ,the fault types,diagnostic methods an d vibration principle of rolling bearing are discussed.the thesis sets up a series of academic m odels of faulty rolling bearings and lists some sym ptom parameters which often used in fault diagnosis of rolling bearings . the study of vibration prin ciple of rolling bearings can help us to know the essence and feature of rolling bearings.In this pa
滚动轴承失效原因分析 前言 滚动轴承是重要的机械基础件之一，应用相当广泛。滚动轴承的运行状况直接影响主机运行质量，随着市场经济迅速发展，使用者对滚动轴承质量、精度、使用寿命等的要求越来越明确，对滚动轴承的选型、安装、使用及维护和保养也越来越重视，目的都是为了提高仪器或机器的运行质量。通过滚动轴承失效分析，可以直观地发现轴承损坏的直接原因，便于查找引起轴承失效的根本原因。为此我们编辑了《滚动轴承失效分析图集》，希望对滚动轴承制造和使用方面有所帮助。 滚动轴承的失效原因比较复杂，本书所涉及的只是常见失效形式。我们结合滚动轴承的使用工况，通过对轴承的安装、配合及调整的分析，运行速度、温升分析，受力分析，包括对轴承使用过程中维护、保养的分析等，归纳总结出滚动轴承早期失效过程和失效原因，是根据轴承的结构特性，以轴承失效形式及其使用工况为依据作出的常规分析和鉴定。 本书不包含以材料、精度的检验和测量为依据，分析滚动轴承外在或内在质量的内容，因此，本书不能作为轴承质量异议仲裁的依据。 第一章失效形式及形成原因 一、滚动轴承的失效形式及其定义 常见的轴承失效形式及其定义如下： 1. 点蚀金属表面呈分散或群集状的细小坑点。 形貌特征产生于滚动接触面上，呈黑色针孔状凹坑，有一定深度，个别存在或密集分布。 产生原因润滑不良时，在滚动接触应力的循环作用下，金属亚表层夹杂物或炭化物形成应力集中，进而产生微观裂纹，并逐渐发展成凹坑状的微小剥离。
2. 磨耗零件在摩擦作用下使金属表面材料被去除的现象。 形貌特征产生于滚动接触面上或引导面上，呈磨合状的浅沟槽，表面光亮。随着滚动接触表面的磨耗发展，轴承游隙增大。 产生原因细微颗粒物进入轴承或润滑不良，在滑动摩擦的作用下，零件接触处金属表面材料被磨掉。 3. 辗皮金属表面由于疲劳而发生的极薄的金属起皮现象。 形态特征产生于滚动面的极薄的起皮或脱落颗粒，强光下有光泽，手搓时有手感；辗皮后的零件表面失去原有光泽。 产生原因装配不当或润滑不良时，在滚动接触应力和滑动摩擦的作用下，滚动面产生的极浅的疲劳剥落。 4. 剥离金属表面在高接触应力的循环作用下产生的片状剥落现象。 形貌特征在滚动面有一定的深度和面积，表面呈凸凹不平的鳞状，边角锐利。 产生原因装配不当或润滑不良时，在过载应力的作用下产生的严重剥落。 5. 热变色由于温升造成金属表面产生氧化的现象。 形态特征零件受热部位呈现淡黄色、黄色、橙色、棕红色、紫兰色、蓝黑色。 产生原因润滑不良、润滑剂老化，安装配合不当，游隙小。 6. 烧附金属表面的热熔性材料粘着现象。 形貌特征在零件相互接触的表面上，金属表面粘附有被迁移的熔融性材料。 产生原因预紧力过大、轴承游隙过小，润滑不良，轴承高速运转温升，使滚动体受热膨胀后接触表面摩擦产生的急剧温升形成，是热变色的发展。 7. 微振磨损滚动轴承在静压下的极小幅度摆动和振动，滚道面产生的磨蚀；或在运行状态下因轴挠曲，使配合面间反复张合而产生的磨蚀。
第二组实验 轴承故障数据： 数据打开后应采用X105_DE_time作为分析数据，其他可作为参考，转速1797rpm 轴承型号：6205-2RS JEM SKF, 深沟球轴承 采样频率：12k Hz 1、确定轴承各项参数并计算各部件的故障特征频率 通过以上原始数据可知次轴承的参数为： 轴承转速r=1797r/min；滚珠个数n=9；滚动体直径d=； 轴承节径D=39mm；：滚动体接触角α=0 由以上数据计算滚动轴承不同部件故障的特征频率为： 外圈故障频率f1=r/60 * 1/2 * n(1-d/D *cosα)= 内圈故障频率f2=r/60 * 1/2 * n(1+d/D *cosα)= 滚动体故障频率f3=r/60*1/2*D/d*[1-(d/D)^2* cos^2(α)]= 保持架外圈故障频率f4=r/60 * 1/2 * (1-d/D *cosα)= 2.对轴承故障数据进行时域波形分析 将轴承数据导入MATLAB中直接做FFT分析得到时域图如下：
并求得时域信号的各项特征： （1）有效值：；（2）峰值：；（3）峰值因子：；（4）峭度：；（5）脉冲因子：；（6）裕度因子：：
3.包络谱分析 对信号做EMD 模态分解，分解得到的每一个IMF 信号分别和原信号做相关分析，找出相关系数较大的IMF 分量并对此IMF 分量进行Hilbert 变换。 s i g n a l Empirical Mode Decomposition i m f 1 i m f 2 i m f 3 i m f 4 i m f 5 i m f 6 i m f 7 i m f 8 r e s . 由图中可以看出经过EMD 分解后得到的９个IMF 分量和一个残余量。IMF 分量分别和原信号做相关分析后得出相关系数如下： 由上表得：IMF1的相关系数明显最大，所以选用IMF1做Hilbert 包络谱分析。所得Hilbert 包络谱图如下：
1滚动轴承的失效分析l
概述 l滚动轴承是重要的机械基础件之一，轴承的运 行状况直接影响主机运行质量。现在使用者对 轴承的质量、精度、使用寿命等要求越来越高， 对轴承的选型、安装、使用及维护和保养也越 来越重视。通过轴承失效分析，可以直观地发 现轴承损坏的因素，便于查找引起轴承失效的 根本原因。 2
失效分析的方法 l滚动轴承的失效原因比较复杂，涉及到多方面的 专业知识，需要对轴承的结构特性、加工方法、 各个零件的加工工艺及设备有一定的了解。现在 所涉及的只是常见失效形式，根据轴承的结构特 性，结合轴承的使用工况，通过对轴承的安装、 配合及调整的分析，对运行速度、温升，受力分 析，包括对轴承使用过程中维护、保养的分析等， 归纳总结出轴承早期失效过程和失效原因（常规 分析）。 3
轴承失效分析步骤（一） l一.收集轴承使用数据—这是进行分析的重要依 据，数据应尽可能全面。包括以下方面： l概述轴承使用情况。（现场人员的叙述及记录）l安装和拆卸轴承的方法。 l轴承所承受的负荷。（负荷的类型、极限） l轴承工作时的转速。（恒定、变化、极限） l轴承润滑情况。（方式、润滑剂类型） l轴承工作时的温度。 （恒定、变化） 4
轴承失效分析步骤（二） l轴承与轴和轴承座的配合情况。（配合种类）l轴承的旋转方式。（内、外圈旋转，变向） l轴承的密封情况。（采用的密封方式） l可能产生的的振动源 l周围的的灰尘和温度 l可能通过轴承的电流 l可能产生的水和其他流体污染源 5
轴承失效分析步骤（三） l二.拆卸前的观察 l工作环境及污染情况。（周围的环境条件，是 否有异物进入轴承） l润滑剂流失的情况。（检查润滑系统） l轴承损坏的过程。（首次出现异常的时间和现 象，如噪音、温升、振动） 6
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 滚动轴承常见故障及其原因分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1180-78 滚动轴承常见故障及其原因分析(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1.故障形式 （1）轴承转动困难、发热； （2）轴承运转有异声； （3）轴承产生振动； （4）内座圈剥落、开裂； （5）外座圈剥落、开裂； （6）轴承滚道和滚动体产生压痕。 2.故障原因分析 （1）装配前检查不仔细，轴承在装配前要先清洗并认真检查轴承的内外座圈、滚动体和保持架，是否有生锈、毛刺、碰伤和裂纹；检查轴承间隙是否合适，转动是否轻快自如，有无突然卡止的现象；同时检查轴径和轴承座孔的尺寸、圆度和圆柱度及其表面是否
有毛刺或凹凸不平等。对于对开式轴承座，要求轴承盖和轴承底座接合面处与外座圈的外圆面之间，应留出0.1mm～0.25mm间隙，以防止外座两侧“瓦口”处出现“夹帮”现象导致的间隙减小，磨损加快，使轴承过早损坏。 （2）装配不当。装配不当会导致轴承出现上述的各种故障形式，以及以下的几种情况： A.配合不当 轴承内孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圆与轴承座孔的配合采用基轴制。一般在正常负荷情况下工作的离心泵、离心机、减速机、电动机和离心式压缩机的轴与轴承内座圈，采用j5，js5，js6，k5，k6，m6配合，轴承座孔与轴承外座圈采用j6，j7配合。旋转的座圈（大多数轴承的内座圈为旋转座圈，外座圈不为旋转座圈，少部分轴承则相反），通常采用过盈配合，能在负荷作用下避免座圈在轴径和轴承座孔的配合表面上发生滚动和滑动。 但有时由于轴径和轴承座孔的尺寸测量不精确或
滚动轴承的失效分析● ● 1
概述 滚动轴承是重要的机械基础件之一，轴承的运行 状况直接影响主机运行质量。现在使用者对轴承 的质量、精度、使用寿命等要求越来越高，对轴 承的选型、安装、使用及维护和保养也越来越重 视。通过轴承失效分析，可以直观地发现轴承损 坏的因素，便于查找引起轴承失效的根本原因。 2
失效分析的方法 滚动轴承的失效原因比较复杂，涉及到多方面的 专业知识，需要对轴承的结构特性、加工方法、 各个零件的加工工艺及设备有一定的了解。现在 所涉及的只是常见失效形式，根据轴承的结构特 性，结合轴承的使用工况，通过对轴承的安装、 配合及调整的分析，对运行速度、温升，受力分 析，包括对轴承使用过程中维护、保养的分析 等，归纳总结出轴承早期失效过程和失效原因 （常规分析）。 3
轴承失效分析步骤（一） ●一.收集轴承使用数据—这是进行分析的重要依 据，数据应尽可能全面。包括以下方面： ●概述轴承使用情况。（现场人员的叙述及记录） ●安装和拆卸轴承的方法。 ●轴承所承受的负荷。（负荷的类型、极限） ●轴承工作时的转速。（恒定、变化、极限） ●轴承润滑情况。（方式、润滑剂类型） ●轴承工作时的温度。（恒定、变化） 4
轴承失效分析步骤（二） ●轴承与轴和轴承座的配合情况。（配合种类） ●轴承的旋转方式。（内、外圈旋转，变向） ●轴承的密封情况。（采用的密封方式） ●可能产生的的振动源 ●周围的的灰尘和温度 ●可能通过轴承的电流 ●可能产生的水和其他流体污染源 5
轴承失效分析步骤（三） ●二.拆卸前的观察 ●工作环境及污染情况。（周围的环境条件，是否 有异物进入轴承） ●润滑剂流失的情况。（检查润滑系统） ●轴承损坏的过程。（首次出现异常的时间和现 象，如噪音、温升、振动） 6
1.滚动轴承的受力分析 滚动轴承在工作中，在通过轴心线的轴向载荷（中心轴向载荷）Fa作用下，可认为各滚动体平均分担载荷，即各滚动体受力相等。当轴承在纯径向载荷Fr作用下（图6），内圈沿Fr方向移动一距离δ0，上半圈滚动体不承载，下半圈各滚动体由于个接触点上的弹性变形量不同承受不同的载荷，处于Fr作用线最下位置的滚动体承载最大，其值近似为5Fr/Z（点接触轴承）或Z（线接触轴承），Z为轴承滚动体总数，远离作用线的各滚动体承载逐渐减小。对于内外圈相对转动的滚动轴承，滚动体的位置是不断变化的，因此，每个滚动体所受的径向载荷是变载荷。 图6滚动轴承径向载荷的分析图7角接触轴承的载荷作用中心 ` 2.滚动轴承的载荷计算 （1）滚动轴承的径向载荷计算 一般轴承径向载荷Fr作用中心O的位置为轴承宽度中点。 角接触轴承径向载荷作用中心O的位置应为各滚动体的载荷矢量与轴中心线的交点，如图7所示。角接触球轴承、圆锥滚子轴承载荷中心与轴承外侧端面的距离a可由直接从手册查得。 接触角α及直径D，越大，载荷作用中心距轴承宽度中点越远。为了简化计算，常假设载荷中心就在轴承宽
度中点，但这对于跨距较小的轴，误差较大，不宜随便简化。 ] 图8角接触轴承受径向载荷产生附加轴向力 1)滚动轴承的轴向载荷计算 当作用于轴系上的轴向工作合力为FA，则轴系中受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=FA，不受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=0。但角接触轴承的轴向载荷不能这样计算。 角接触轴承受径向载荷Fr时，会产生附加轴向力FS。图8所示轴承下半圈第i个球受径向力Fri。由于轴承外圈接触点法线与轴承中心平面有接触角α，通过接触点法线对轴承内圈和轴的法向反力Fi将产生径向分力Fri；和轴向分力FSi。各球的轴向分力之和即为轴承的附加轴向力FS。按一半滚动体受力进行分析，有 FS ≈Frtan α(1) 计算各种角接触轴承附加轴向力的公式可查表5。表中Fr为轴承的径向载荷；e为判断系数，查表6；Y为圆锥滚子轴承的轴向动载荷系数，查表7。 表-5 角接触轴承附加轴向力公式 ；