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1、扬州工业职业技术学院毕业论文第 1 页目目 录录摘要Abstract第第 1 1 章章 绪论 3一、滚动轴承的失效形式 3二、设备故障诊断技术的发展概况 6第第 2 2 章章 设备故障诊断的技术基础和振动诊断方法 8一、设备故障诊断的概述 8二、设备故障诊断技术的分类 9三、振动诊断方法概述11四、振动诊断的频域分析方法12第第 3 3 章章 滚动轴承的主要诊断方法 14一、振动信号简易诊断法14二、振动信号精密诊断法19三、滚动轴承故障实例分析 扬州工业职业技术学院毕业论文第 2 页19第 4 章 滚动轴承故障的其它诊断方法 22一、油液分析诊断22二、温度监测诊断24三、间隙（游隙）监测诊
2、断法25四、光纤维监测诊断法25参考文献 26致谢 27滚动轴承的故障诊断滚动轴承的故障诊断姓名：王超班级：0801 机电维修摘要：摘要：滚动轴承是机械设备中最常见的零部件，其性能与工况的好坏直接影响到与之相联的转轴以及安装在转轴上的齿轮乃至整个机器设备的性能。据统计，在使用轴承的旋转机械中，大约有 30的故障都是由于轴承引起的。因此，研究滚动轴承的失效机理，提出相应的预防和维护措施，对于降低设备的维修费用，延长设备维修周期，提高经济效益，保证设备的长期安全稳定运行，均有现实的意义。 。滚动轴承的振动诊断方法有：振动信号简易诊断法,美国恩泰克公司开发的 g/SE 诊断法等。还有其他诊断方法，如
3、：光纤维监测技术、油污染分析法（光谱测定法、磁性磁屑探测法和铁谱分析法等） 、声发射法、电阻法等，重点研究傅里叶变换。关键词：滚动轴承；故障；振动；诊断扬州工业职业技术学院毕业论文第 3 页Fault-diagnosis of BearingName：Wang chaoClass and grade：0801 electromechanicalAbstract：Rolling bearing is the mechanical equipment is the most common parts, its performance and modes of the direct influenc
4、e on the shaft and the associated with the gear axis installed in the whole machine equipment performance. According to statistics, in the use of rotating machine, bearing about 30% of the fault is due to bearing cause. Therefore, the study of rolling bearings failure mechanism and corresponding pre
5、ventive and maintenance measures, for reducing the equipment of the cost of maintenance of the equipment, prolong maintenance cycle, to improve the economic benefit and guarantee the safe and stable operation of the equipments long-term, all have realistic significance. Vibration of rolling bearings
6、 diagnosis methods are: vibration signal simple diagnostics, American grace tektronix company developed the g/SE diagnostics, etc. There are other diagnostic methods, such as optical fiber monitoring technology, oil pollution process (spectrometric method, magnetic crumbs detection method and iron s
7、pectral analysis, etc.), acoustic emission method, resistance method, key research Fourier transformation.Key words：Bearing；vibration；fault；diagnosis第第 1 1 章章 绪论绪论滚动轴承是机械设备中最常见的零部件，其性能与工况的好坏直接影响到与之相联的转轴以及安装在转轴上的齿轮乃至整个机器设备的性能。据统计，在使用轴承的旋转机械中，大约有 30的故障都是由于轴承引起的。一、滚动轴承的失效形式1滚动轴承的疲劳失效滚动轴承在商接触应力的作用下，通过多次
8、应力循环后，在套圈或滚动体工作表面的局部区域产生小片或小块金属剥落，形成麻点或凹坑，从而引起振动，噪声增大，磨损加剧，导致不能正常工作的现象称为接触疲劳失效，是滚动轴承失效的主要形式。由于材质、工作条件、润滑环境等不同，接触疲劳失效分为麻点剥落、浅层扬州工业职业技术学院毕业论文第 4 页剥落、硬化层剥落。滚动轴承的疲劳失效损伤结果是：使滚动体或滚幼表面产生剥落坑，并向大片剥落发展导致轴承失效，如图 1-1 所示。图 1-1 滚动轴承疲劳失效2滚动轴承的胶合失效高速重载、润滑严重不足、滚子与套圈滚道或挡边产生严重滑动、轴承游隙过小摩擦力增大、滚子与保持架兜孔间隙过小或卡紧等现象都会造成金属间的直
9、接接触产生固相焊合。当汉和强度大于接触零件任一基本强度，使剪切力高于焊合强度，在接触一方或二方的金属深处产生的局部破坏称为胶合。滚动轴承的胶合失效损伤结果是：导致表面烧伤，并使金属从一个表面从一个表面粘附到另一个表面，如图 1-2 所示。图 1-2 滚动轴承胶合失效3滚动轴承的磨损失效轴承在工作过程中由于滚动体与内外滚道间的滚动和滑动运动，保持架与引扬州工业职业技术学院毕业论文第 5 页导面间的滑动运动，引起轴承工作表面金属不断损失的现象叫做轴承的磨损。由于轴承工作表面不断磨损使轴承零件产生尺寸和形状的变化导致轴承配合间隙增大，工作表面形貌变坏而丧失旋转精度，由此引起工作温度升高、振动、噪声、
10、摩擦力矩增大等，致使轴承不能正常工作的现象称为磨损失效。磨损失效与材料性质、粗糙度、润滑状态、接触应力、相对滑动率、表面摩擦系数、速度、温度及环境介质等有着密切联系。滚动轴承的磨攒失效损伤结果是：损伤轴承，降低轴承运转周期，如图 1-3 所示。图 1-3 滚动轴承磨损失效4滚动轴承的烧伤失效滚动轴承的烧伤失效损伤结果：表面局部软化，降低使用寿命，如图 1-4 所示。滚动轴承的烧伤失效损伤特征：滚道面、滚动体面、挡边面变色、软化、熔体。滚动轴承的烧伤失效损伤原因：装配不当，润滑不良。图 1-4 滚动轴承烧伤失效扬州工业职业技术学院毕业论文第 6 页5滚动轴承的腐蚀失效锈蚀是滚动轴承最严重的问题之
11、一，高精度轴承可能会由于表面锈蚀导致精度丧失而不能继续工作。水分或酸、碱性物质直接侵人会引起轴承锈蚀。当轴承停止工作后，轴承温度下降达到露点，空气中水分凝结成水滴附在轴承表面上也会引起锈蚀。此外，当轴承内部有电流通过时，电流有可能通过滚道和滚动体上的接触点处，很薄的油膜引起电火花而产生电蚀，在表面上形成搓板状的凹凸不平。滚动轴承的腐蚀失效损伤结果是：表面由于电流、化学和机械作用产生损伤，丧失精度面不能继续工作。图 1-5 滚动轴承腐蚀失效6滚动轴承的破损失效过高的载荷会可能引起轴承零件产生裂纹或断裂。磨削、热处理和装配不当都会引起残余应力，工作时热应力过大也会引起轴承零件断裂。另外，装配方法、
12、装配工艺不当，也可能造成轴承套圈挡边和滚子倒角处掉块。滚动轴承的破损失效结果是：导致产生裂纹，断裂，使轴承失效，如图 1-6。1-6 滚动轴承破损失效扬州工业职业技术学院毕业论文第 7 页7滚动轴承的压痕失效由于滚动轴承承受的静载荷过大，冲击载荷过大，异物进入引起轴承的压痕失效，装配不当，滚道承受载荷不均匀也是引起滚动轴承压痕失效的主要原因。滚动轴承的压痕失效损伤结果是：导致表面凹凸不平，降低使用寿命，如图1-7 所示。图 1-7 滚动轴承压痕失效二、设备故障诊断技术的发展概况对设备的故障诊断，实际上自有工业生产以来就己存在。 早期人们依据对设备的触摸，对声音、振动等状态特征的感受，凭借工匠的
13、经验，可以判断某些故障的存在，并提出修复的措施。例如有经验的工人常利用听棒来判断旋转机械轴承及转子的状态。但是故障诊断技术作为一门学科，则是本世纪 60 年代以后才发展起来的。 对设备故障诊断技术的发展情况，己有不少文献进行了回顾和综述。最早开展故障诊断技术研究的是美国。美国 1961 年开始执行阿波罗计划后出现了一系列设备故障，促使 1967 年在美国宇航局（NASA）倡导下，由美国海军研究室(ONR）主持美国机械故障预防小组（hfPG)，积极从事故障诊断技术的研究和开发 1971 年 MFPG 划归美国国家标准局（NSB）领导，成为一个宫方领导的组织，下设故障机理研究、检测、诊断和预测技术
14、、可靠性设计和材料耐久性评估四个小组，乎均每年召开两次会议，至今己召开 40 次会议美国扒械工程师学会（ASME）领导下的锅炉压力容器监测中心（NBBI）对锅炉压力容器和管道等设备的诊断技术作了大量研究，制订了一系列有关静态设备设计、制造、试验和故障诊断及预防的标准规程，目前正在研究推行设备的声发射（Acoustic E-mission )诊断技术。其他如 Johns Mitcl公司的超低温水泵和空压机监测技术，SPIRE 公扬州工业职业技术学院毕业论文第 8 页司的用于军用机械的轴与轴承诊断技术，TEDEGO 公司的润滑油分析诊断技术等都在国际上具有特色在航空运输方面，美国在可靠性维修管理的
15、基础上，大规模地对飞机进行状态监测，发展了应用计算机的飞行器数据综合系统（AIDS)，利用大量飞行中的信息来分析飞机各部位的故障原因并能发出消除故障的命令。这些技术已普遍用于波音 747 和 DC9 这一类巨型客机，大大提高了飞机的安全性。据统计，世界班机的每亿旅客公里的死亡率从 60 年代的 0.6 降到 70 年代的 0.2 左右。 英国在60 年代末 70 年代初，以 K.A.Collacorr 为首的英国机械保健中心(U.K.Mechanical Health Monitoring Center）开始诊断技术的开发研究。1982 年曼彻斯特大学成立了沃福森工业维修公司（WIWU)，还有 M 比翻 Neale and Associte 公司
