轴承极限转速滚道噪声解决方法
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滚动轴承故障诊断滚动轴承是应用最为广泛的机械零件质疑,同时,它也是机器中最容易损坏的元件之一。
许多旋转机械的故障都与滚动轴承的状态有关。
据统计,在使用滚动轴承的旋转机械中,大约有30%的机械故障都是由于轴承而引起的。
可见,轴承的好坏对机器工作状态影响极大。
通常,由于轴承的缺陷会导致机器产生振动和噪声,甚至会引起机器的损坏。
而在精密机械中(如精密机床主轴、陀螺等),对轴承的要求就更高,哪怕是在轴承上有微米级的缺陷,都会导致整个机器系统的精度遭到破坏。
最早使用的轴承诊断方法是将听音棒接触轴承部位,依靠听觉来判断轴承有无故障。
这种方法至今仍在使用,不过已经逐步使用电子听诊器来替代听音棒以提高灵敏度。
后来逐步采用各式测振仪器、仪表并利用位移、速度或加速度的均方根值或峰峰值来判断轴承有无故障。
这可以减少对设备检修人员的经验的依赖,但仍然很难发现早期故障。
随着对滚动轴承运动学、动力学的深化研究,对轴承振动信号中频率成分和轴承零件的几何尺寸及缺陷类型的关系有了比较清楚的了解,FFT级数的发展也使得利用频率域分析和检测轴承故障成为一种有效的途径。
也是目前滚动轴承监测诊断的基础。
从发展的历程看,滚动轴承故障检测诊断技术大致经历了以下阶段:1961年,W.F.Stokey完成了轴承圈自由共振频率公式的推导,并发表;1964年,O.G.Gustafsson研究了滚动轴承振动和缺陷、尺寸不均匀及磨损之间的关系,这与目前诊断滚动轴承故障的方法是基本一致的;1969年,H.L.Balderston根据滚动轴承的运动分析得出了滚动轴承的滚动体在内外滚道上的通过频率和滚动体及保持架的旋转频率的计算公式。
至此,有关滚动轴承监测诊断的理论体系已经基本完成;1976年,日本新日铁株式会社研制了MCV-021A机器检测仪,其方法是通过检测低频、中频和高频段轴承的信号特征来判断轴承的工作状态;1976~1983年之间,日本精工公司也积极在滚动轴承检测仪器方面做工作,相继推出了NB系列轴承检测仪,利用1~15kHz范围内的轴承振动信号的有效值(rms)和峰峰值(p-p)来诊断轴承的故障;1980年代至今,以改良频率分析的方法来精密诊断滚动轴承的故障、确定故障位置,一直是精密诊断采取的必备方法,其中包括细化谱分析、倒频谱分析、共振解调技术、包络分析技术等。
交叉滚子轴承运转不畅的原因及解决办法交叉滚子轴承是一种常用的轴承类型,其中包括四点接触球轴承和双排角接触球轴承等。
在实际应用中,交叉滚子轴承可能出现运转不畅的问题,原因主要包括润滑不良、负载过大、安装不当、杂质进入和磨损等。
针对这些问题,可以采取以下解决办法。
首先,润滑不良是交叉滚子轴承运转不畅的常见问题之一、润滑不良会导致摩擦增大,使得轴承工作温度升高,严重时还可能导致轴承卡死。
为了解决这个问题,可以采取以下措施:1.选择适当的润滑脂或润滑油,并按照规定的使用方法和周期对轴承进行润滑。
2.定期检查润滑脂或润滑油的质量和量,并及时更换或添加。
3.根据实际工况确定润滑方式,可以使用油浴润滑、循环润滑或浸油润滑等方式。
其次,负载过大也是交叉滚子轴承运转不畅的一个重要原因。
当负载超过额定负载时,轴承的滚道和滚体容易产生磨损和变形,导致轴承运转不畅,甚至发生故障。
为了解决这个问题,可以采取以下措施:1.根据负载特点和工作条件合理选型,确保轴承额定负载能够满足实际工况。
2.对于因负载过大而导致的轴承故障,需要更换相应承载能力更高的轴承,并进行相应的结构优化。
此外,安装不当也是交叉滚子轴承运转不畅的常见问题之一、安装不当会导致轴承内部滚道或滚珠的尺寸和位置偏移,从而增加了摩擦和磨损,影响轴承的运转稳定性。
为了解决这个问题,可以采取以下措施:1.在安装轴承之前,要先清洁轴承座孔和轴段,并确保其干净、平整,没有杂质和凹坑。
2.正确选择安装方法,如冷装或热装等,并根据具体的安装情况采取相应的操作方法。
3.在安装过程中,要使用专用工具和适当的力量,确保轴承正确安装到位。
另外,杂质进入是导致交叉滚子轴承运转不畅的一个常见原因。
杂质如尘土、金属屑等进入轴承内部会引起轴承的磨损和卡死。
为了解决这个问题,可以采取以下措施:1.在轴承安装之前,要对轴承座孔和轴段进行彻底清洁,防止杂质进入。
2.在使用过程中,定期检查轴承和轴承座孔的清洁状况,及时清理杂质。
为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能,必须保养、检测、检修、以求防事故于未然,确保运转的可靠性,提高生产性、经济性。
对长期运行中的设备来讲,平时的检测跟踪尤为重要,检测项目包括轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等,根据检测结果,设备维护人员可以准确地判断设备的问题点,提早作出预防和解决方案。
一、异常旋转音分析诊断异常旋转音检测分析是采用听诊法对轴承工作状态进行监测的分析方法,常用工具是木柄长螺钉旋具,也可以使用外径为20mm左右的硬塑料管。
相对而言,使用电子听诊器进行监测,更有利于提高监测的可靠性。
轴承处于正常工作状态时,运转平稳、轻快,无停滞现象,发生的声响和谐而无杂音,可听到均匀而连续的“哗哗”声,或者较低的“轰轰”声。
异常声响所反映的轴承故障如下:1、轴承发出均匀而连续的“咝咝”声,这种声音由滚动体在内外圈中旋转而产生,包含有与转速无关的不规则的金属振动声响。
一般表现为轴承内加脂量不足,应进行补充。
若设备停机时间过长,特别是在冬季的低温情况下,轴承运转中有时会发出“咝咝沙沙”的声音,这与轴承径向间隙变小、润滑脂工作针入度变小有关。
应适当调整轴承间隙,更换针入度大一点的新润滑脂。
2、轴承在连续的“哗哗”声中发出均匀的周期性“嗬罗”声,这种声音是由于滚动体和内外圈滚道出现伤痕、沟槽、锈蚀斑而引起的。
声响的周期与轴承的转速成正比。
应对轴承进行更换。
3、轴承发出不规律、不均匀的“嚓嚓”声,这种声音是由于轴承内落入铁屑、砂粒等杂质而引起的。
声响强度较小,与转数没有联系。
应对轴承进行清洗,重新加脂或换油。
4、轴承发出连续而不规则的“沙沙”声,这种声音一般与轴承的内圈与轴配合过松或者外圈与轴承孔配合过松有关系。
声响强度较大时,应对轴承的配合关系进行检查,发现问题及时修理。
二、振动信号分析诊断轴承振动对轴承的损伤很敏感,例如剥落、压痕、锈蚀、裂纹、磨损等都会在轴承及振动测量中反映出来。
所以,通过采用特殊的轴承振动测量器(频率分析器等)可测量出振动的大小,通过频率分布可推断出异常的具体情况。
修理滚动轴承的方法和技巧有什么滚动轴承是大量生产的机械零件,而且制造精度要求很严,技术上专业化程度很高。
那么如果出现了故障应该怎么维修呢?以下是店铺为你整理的修理滚动轴承的方法,希望能帮到你。
修理滚动轴承的方法在对机械中轴承进行的具体维修前,维修人员需要首先对轴承进行清理与检查,以此为具体的故障维修提供依据,同时维修人员需要重视这一检修过程不会对轴承造成负面影响。
具体来说,在维修人员对轴承的清理中,这一清理需要在完成机械设备轴承润滑剂残存量与外观的记录后,选择煤油或汽油完成轴承的简单清理。
在简单清理完成后,维修人员就可以进行轴承的拆卸,这一拆卸过程中需要将轴承放置在金属网上,并应用刷子对轴承的粘着物和润滑脂进行清除,这样就能够在避免轴承直接接触脏污的同时较好的完成轴承的清理。
值得注意的是,在将轴承置于清洗油这一清理步骤中,我们需要观察清洗油状态对其进行及时更换,以此保证这一清理能够具备较高的质量。
而在机械设备轴承的清理完成后,维修人员还需要同时对轴承本身进行较为细致的检查,以此判断轴承故障所在,这一检查需要对轴承的异物、轴承游隙、轴承尺寸精度、轴承架磨损情况、配合面的状态、滚动面状态、滚道面状态等进行较为细致的检查。
如何避免轴承过早失效防止轴承过早失效的最有效的途径是尽量避免以上分析的各种因素及促成这些因素的条件:首先应该在使用前挑选轴承时,考虑到噪声的大小,刚性的大小,轴承径向裂隙的大小,转动力矩的大小等。
润滑油的选择,根据轴承的工作环境,不同的润滑介质在使用中产生不同的噪音。
比如脂润滑比油润滑噪音大的多,良好的润滑是延长轴承使用寿命的的首要条件。
使用润滑得当,可以改善运动的平稳性精度,还可以起到吸振缓冲,减轻磨损的作用。
但是,在实际的工作当中,轴承与润滑季的污染都是在所难免的。
最常用的是采用防护罩的相对运动不可能完全的防止灰尘和赃物侵入。
但是,内外圈的相对运动不可能完全的防止轴承的污染,一旦轴承被污染,润滑剂就成为噪音源,轴承因润滑不良而过热,最后导致抱死。
滚动轴承振动信号处理及特征提取方法研究共3篇滚动轴承振动信号处理及特征提取方法研究1滚动轴承振动信号处理及特征提取方法研究随着工业自动化的推进和智能化的发展,机械设备的使用率越来越高,滚动轴承作为最常用的机械元件之一,其使用寿命的长短直接关系到整个机械设备的寿命。
如果能够在使用前预测轴承故障的发生,及时进行维护,就可以极大地提高设备的可靠性和使用寿命。
因此,如何对滚动轴承进行振动信号处理及特征提取成为了机械故障预测领域的热门研究方向。
滚动轴承的振动信号可以通过加速度、速度、位移等参数来表征。
振动信号处理的基本内容包括数据采集、滤波、去噪、分析和特征提取等步骤。
数据采集是为了获取原始振动信号,通常使用加速度传感器将振动信号转换成电信号采集下来。
然后对采集到的振动信号进行滤波和去噪处理来消除环境噪声和其他信号干扰,以便于分析和提取轴承特征信息。
在分析振动信号时,需要从几个方面入手。
首先是时域分析,通过对振动信号的时间序列进行统计分析,可以得到均值、方差、峰值、波形等信息。
其次是频域分析,可以将时域信号转化为频域信号来分析频率分布特征。
最后是时频域分析,可以将振动信号拆分成多个小时间段,然后在每个时间段内进行频域分析,进一步揭示振动信号的时变特性。
特征提取是对振动信号分析的最核心步骤。
特征提取旨在从振动信号中提取出对轴承状态诊断有意义的特征量,以实现机械设备健康状态的检测和故障诊断。
目前常用的特征量包括时域特征、频域特征、时频域特征等。
时域特征包括均值、方差、峰值、脉冲因子、裕度因子等;频域特征包括能量、均值频率、频率幅值、谱峰等;时频域特征包括小波包能量特征、小波包熵特征与小波包谱能量特征等。
总之,滚动轴承的振动信号处理及特征提取是机械预测维护的重要内容,其研究对于提高机械设备的可靠性和使用寿命具有重要的意义。
未来,随着新技术的不断引入和发展,机械故障诊断和维护模式也将不断升级,从而为滚动轴承振动信号处理及特征提取的研究提供更加广泛和多样化的应用场景滚动轴承是工业生产中不可或缺的机械零件,但其长期运行可能会受到各种因素的干扰而导致故障,因此开展振动信号处理及特征提取研究对于机械设备的预测维护具有重要的意义。
深沟球轴承内圈及滚动体运动噪声的计算方法张琦涛;安琦【摘要】以深沟球轴承为研究对象,建立了一种对内圈轴心轨迹以及每个滚动体中心运动轨迹计算的轴承数学模型,结合声学理论,将轴承内圈看作圆柱声源,将滚动体看作球声源,建立了能够对深沟球轴承内圈和滚动体振动噪声进行定量计算的计算模型.通过一个具体的算例,研究了转速和径向载荷对固定点上噪声大小的影响,以及噪声沿滚动轴承轴线方向的变化规律.,绘制了这些影响的变化曲线.发现随着轴承转速的增大,轴承声压值会随之增大;随着轴承所受径向载荷的增大,轴承声压值会随之增大,其变化趋势由快到慢;轴承内圈和滚动体运动所产生的声压在轴承轴线方向上逐渐减小,呈非线性关系变化.【期刊名称】《华东理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(044)006【总页数】10页(P935-944)【关键词】深沟球轴承;内圈及滚动体;噪声模型;算例研究【作者】张琦涛;安琦【作者单位】华东理工大学机械与动力工程学院,上海200237;华东理工大学机械与动力工程学院,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TH133.33+1噪声是衡量轴承质量的一个重要指标,现代机械设备要求轴承有更低的噪声。
噪声源于振动,噪声大意味着轴承内部元件的振动大,冲击载荷大,这对于高速旋转的轴承来说会加速疲劳破坏,因此,如何降低滚动轴承的噪声是目前轴承研究的重要方向之一。
目前,对轴承噪声的研究大多是基于轴承加工工艺引起的转动激励振动研究[1-2],很少有人提出可以用于精确计算噪声的方法。
Akturk等[3]针对轴承内、外滚道的接触表面,以及轴承滚动体接触表面的波纹度进行了研究,并得出了这些因素与轴承振动频率之间的关系;文献[4-5]建立了一种考虑滚道单缺陷与多缺陷的深沟球动力学模型,并利用Runge-Kutta法数值求解了运动方程与轨迹。
谭树范[6]在分析了润滑脂性能、润滑机理和噪声特性的基础上,通过对润滑脂质量的研究,找出了润滑脂质量对于轴承噪声的影响,并且提出了低噪音轴承在使用润滑脂时应该注意的问题;闫国斌[7]通过对球轴承振动噪声机理进行分析,根据球轴承的振动模型,计算分析几何参数、结构参数和工况条件对球轴承振动的固有频率和幅频特性的影响,得到了以减小振动为目标的球轴承设计方法,并提出轴承的表面形状误差的大小对球轴承的振动和噪声有着直接的影响;李洪梅等[8]根据轴承滚道表面质量参数对轴承振动与噪声进行了分析研究,并且针对轴承表面质量的问题,建立了相关数学模型,对轴承表面粗糙度进行了测量;邓四二等[9]以谐波和噪声实验为基础,建立滚动轴承表面谐波分布模型,研究谐波分布参数对轴承噪声声压级的影响规律,得出控制噪声的最优谐波控制线方程,并且对6203深沟球轴承进行了噪声实验;付刚等[10]利用声学理论中的典型声源结构,建立了由轴承结构引起的固有振动所产生的噪声数学模型,为研究滚动轴承的降噪减振提供了理论依据;孙立明等[11]通过轴承振动实验,研究了深沟球轴承振动峰值与异常音之间的关系,研究表明波峰因素及振动与异常音之间有着密切的联系。
轴承检验规范1。
范围本标准规定了公司用深沟球轴承的规格型号和性能要求;本标准适用于公司深沟球轴承的采购、样品确认和来料检验。
2.引用标准GB/T276—94 深沟球轴承外型尺寸GB307。
1-2005 滚动轴承公差GB/T4604-93 径向游隙GB/T307-94 轴承精度JB/T7047-93 轴承振动噪音GBT307.2-2005 滚动轴承公差的测量方法3.技术要求3。
1 外观A.轴承外观应无烧伤、锈蚀、碰伤、粗磨痕、毛刺等缺陷;B.防护油应适中,无润滑脂泄露;C。
轴承包装应标识清楚、完整;内包装应完好、无破损。
3.2 尺寸d-—轴承内径;D——轴承外径;B—-宽度内外圈材质:GCr15 高碳铬轴承钢,硬度为HRC60~65钢球材质: GCr15 高碳铬轴承钢,硬度为HRC61~66轴承型号主要尺寸mm 额定负载 kN极限转速(脂润滑)r/mind D B r Cr Cor Rpm6801ZZ 12 21 5 0。
3 1.4 0。
9 30000 6806ZZ 30 42 7 0.3 4。
7 3。
65 13000 2Z代表两面带防尘盖附表13.3 轴承的制造精度轴承的尺寸精度按GB/T307—940级(普通级),公差值如表: 单位:mm3。
4保持架和防尘盖轴承用金属冲压波形保持架;防尘盖用双面金属防尘盖(2ZZ型)3。
5轴承的润滑3。
5.1 轴承的润滑剂是由生产厂商在出厂前封装,要求工作温度在3。
5。
2 润滑脂具有很好的黏附性、耐磨性、耐温性、防锈性和润滑性,能够提高高温抗氧化性,延缓老化,能溶解积碳,防止金属磨屑和油污的结聚,提高机械的耐磨、耐压和耐腐蚀性.3.5.3 注脂量深沟球内径小于15mm以下的型号为20%-25%,内径大于17mm 为25%-30%.(注:除去保持架、滚子,内圈与外圈之间的空间所占%)。
3.6 使用寿命轴承正确安装后,电机在常温常压下运行20000小时无故障,在高温环境下80℃~90℃,相对湿度80%,运行200小时后,轴承的润滑脂无泄漏挥发.3.7振动及噪音需供方提供相关检验报告同时用以下方法判定:手感法:正常轴承的内外座圈与滚动体的间隙为0.005~0。
发电厂中的滚动机械很多,作为重要部件的滚动轴承广泛用于电厂各类机械驱动系统中。
滚动轴承的作用是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失,是一种精密的机械元件。
滚动轴承具有使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高等优势,也有减振能力较差,高速时寿命低,声响较大等劣势。
工作中的滚动轴承即使润滑良好,安装正确,防尘防潮严密,运转正常,最终也会因为滚动接触表面的疲劳而失效。
滚动轴承的损坏会导致机械系统出现故障,严重情况下甚至会造成人身伤害。
为保证机械系统的正确运行以及人身安全,需要采取有效的轴承故障分析方法,尽早发现故障以采取应对措施。
一、滚动轴承常见故障1.磨损。
滚动轴承内滚道与滚动体的相对运动会产生磨损;多尘环境中外界的尘土、杂质侵入到轴承内,也会使滚道与滚动体表面产生磨损;润滑不良,还会产生黏着磨损,这种黏着磨损随着轴承转速越高会日益加剧。
还有一种微振磨损,即滚动轴承不旋转但出于振动中时,滚动体与滚道接触面间存在往复的微小滑动,在滚道上产生波纹状的磨痕。
磨损产生后,表面粗糙度增大,轴承游隙加大,运动精度降低,噪声和振动都会增强。
2.疲劳剥落。
工作时轴承滚动体表面与滚道由于交变载荷的作用,先在轴承表面下一定深度处产生裂纹,裂纹逐步扩展至接触表层产生剥落坑,随着时间的增长剥落坑进一步增大会导致滚动体或滚道的局部表层金属大面积剥落,使轴承产生振动和噪声。
3.腐蚀。
当有电流通过滚动轴承内部时,滚动体和滚道间接触点处引起火花使轴承表面局部熔融,产生波纹状凹凸不平;水分、空气水分的直接侵入滚动轴承也会引起轴承表面的锈蚀。
此外,轴承套圈在轴颈或座孔中的微小相对运动也会造成微振腐蚀。
4.塑性变形。
热变形引起的额外载荷、过大的静载荷或冲击载荷、高硬度异物的侵入等情况的发生,会在滚动轴承滚道表面形成划痕或不均匀的凹痕,压痕产生后会进一步加大冲击载荷引起附近表面的剥落,引起轴承塑性变形,进一步加剧轴承振动和噪声。
轴承极限转速滚道噪声解决方法
滚动轴承的极限转速是在一定负荷、润滑条件下允许的最高转速,与轴承类型、尺寸、负荷大小和方向、润滑剂种类和润滑方式、游隙、
保持架结构及冷却条件等诸多因素有关。
影响极限转速的因素有:负荷大小、负荷种类和方向、润滑剂和润滑方式。经验证明:提高轴承的制造精度、适当加大轴承的游隙、采用
特殊的材料和结构的保持架,也可提高轴承的极限转速。
轴承温度过高的原因有:润滑油质量不符合要求或变质,润滑油粘度过高;机构装配过紧(间隙不足);单向轴承装配过紧;轴承座圈在轴
上或壳内转动;负荷过大;轴承保持架或滚动体碎裂等。
滚动轴承在工作中允许有轻微的运转响声,如果响声过大或有不正常的噪音或撞击声,则表明轴承有故障。
滚动轴承产生噪音的原因比较复杂,其一是轴承内、外圈配合表面磨损。由于这在种磨损,破坏了轴承与壳体、单向轴承与轴的配合关
系,导致轴线偏离了正确的位置,在轴在高速运动时产生异响。当TIMKEN轴承疲劳时,其表面金属剥落,也会使轴承径向间隙增大产生异
响。此外,轴承润滑不足,形成干摩擦,以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损松动后,保持架松动损坏,也会产生异响轴承的损
伤。
滚动轴承拆卸检查时,可根据轴承的损伤情况判断单向轴承的故障及损坏原因。
所谓的压力恒定预紧力是使用螺旋弹簧,碟形弹簧,给予适当的制备方法的承重。在使用时,即使轴承变化的相对位置,预先载入的方法。
在使用时轴承的密封有哪些类型?,它甚至会相对位置的变化,预负荷也可以保持一定。