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1、轴承的失效分析一、设计（论文）的原始依据：运用所学的机械设计基础课程的理论，以及有关先修课程的知识完成轴承失效分析毕业设计课程。二、设计内容和要求：1.了解机械设计的过程； 2.了解零件失效分析理论和方法； 3.培养独立分析问题和解决问题的能力； 4.培养撰写论文的能力。主题：轴承的失效分析目录：摘要6关键词6滚动轴承的基本特点 71.优点72.缺点7滚动轴承的分类 71.按滚动轴承结构类型分类72.按滚动轴承尺寸大小分类8滚动轴承类型的选择91.载荷的大小、方向和性质92.允许转速93.刚性94.调心性能和安装误差95.安装和拆卸96.市场性10滚动轴承的代号 101.基本代号10轴承失效分
2、析方法10 1.失效实物和背景材料的收集102.宏观检查113.微观分析12滚动轴承故障的振动信号分析诊断方法121.滚动轴承故障的简易诊断法122.滚动轴承故障的精密诊断法13谢词13 参考文献13摘要：将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件，叫滚动轴承（rolling bearing）。滚动轴承一般由外圈，内圈，滚动体和保持架组成。其中内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转，外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用，滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命，保持架能使滚动体均匀分布，防止滚
3、动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。 在分析轴承失效的过程中，往往会碰到许多错综复杂的现象，各种实验结果可能是相互矛盾或者主次不清，这就需要经过反复实验、论证，以获得足够的证据或反证。只有运用正确的分析方法、程序、步骤，才能找到引发失效的真正原因。一般情况下轴承失效分析大体可分为以下三个步骤：失效实物和背景资料的收集、对失效实物的宏观检查和微观分析。关键词：滚动轴承，磨机中空轴安装滚动轴承,滑动轴承，滚动轴承代号，滚动轴承类型的选择，失效实物和背景资料的收集,对失效实物的宏观检查,微观分析,滚动轴承的振动信号分析故障诊断方法。将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精
4、密的机械元件，叫滚动轴承（rolling bearing）。滚动轴承一般由外圈，内圈，滚动体和保持架组成。其中内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转，外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用，滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命，保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。 滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。滚动轴承中的向心轴承（主要承受径向力）通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。
5、内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到HRC6065。保持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。滚动轴承的基本特点优点1 摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易起动. 2、尺寸标准化，具有互换性，便于安装拆卸，维修方便. 3、结构紧凑，重量轻，轴向尺寸更为缩小. 4、精度高，转速高，磨损小，使用寿命长. 5、
6、部分轴承具有自动调新的性能. 6、适用于大批量生产，质量稳定可靠，生产效率高. 缺点 1、噪音大. 2、轴承座的结构比较复杂. 3、成本较高. 滚动轴承的分类1.按滚动轴承结构类型分类 轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同，分为： 向心轴承-主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角从0到45。按公称接触角不同，又分为：径向接触轴承-公称接触角为0的向心轴承：向心角接触轴承-公称接触角大于0到45的向心轴承。 推力轴承-主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于45到90。按公称接触角不同又分为： 轴向接触轴承-公称接触角为90的推力轴承：推力角接触轴承-公称接触角大于45但小
7、于90的推力轴承。 轴承按其滚动体的种类，分为： 1) 球轴承-滚动体为球： 2) 滚子轴承-滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类，又分为：圆柱滚子轴承-滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3 ；滚针轴承-滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于3，但直径小于或等于5mm; 圆锥滚子轴承-滚动体是圆锥滚子的轴承; 调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。 轴承按其工作时能否调心，分为：1) 调心轴承-滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承。 2) 非调心轴承(刚性轴承)-能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。 轴承按滚动体的列数,分为：1) 单列轴承-具有一
8、列滚动体的轴承。 2) 双列轴承-具有两列滚动体的轴承。 3) 多列轴承-具有多于两列滚动体的轴承,如三列、 四列轴承。 轴承按其部件能否分离,分为： 1)可分离轴承-具有可分离部件的轴承； 2)不可分离轴承-轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。轴承按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。 2.按滚动轴承尺寸大小分类 轴承按其外径尺寸大小(1) 微型轴承-公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承。 (2) 小型轴承-公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承。 (3) 中小型轴承-公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承
9、。 (4) 中大型轴承-公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承 。 (5) 大型轴承-公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承。 (6) 特大型轴承-公称外径尺寸范围为440mm以上的轴承。 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型多种多样，选用时可考虑以下方面因素，从而进行选择。 a载荷的大小、方向和性质球轴承适于承受轻载荷，滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷时，一般选用推力轴承；当滚动轴承受纯径向载荷时，一般选用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承；当滚动轴承受纯径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承及调心球或调心滚子轴承；当轴向载荷较大
10、时，可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起，这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为适应宜。 b允许转速因轴承的类型不同有很大的差异。一般情况下，摩擦小、发热量少的轴承，适于高转速。设计时应力求滚动轴承在低于其极限转速的条件下工作。c刚性轴承承受负荷时，轴承套圈和滚动体接触处就会产生弹性变形，变形量与载荷成比例，其比值决定轴承刚性的大小。一般可通过轴承的预紧来提高轴承的刚性；此外，在轴承支承设计中，考虑轴承的组合和排列方式也可改善轴承的支承刚度。 d调心性能和安装误差轴承装入工作位置后，往往由于制造误差造成安装和定位不良。此时常因轴产生捞度和热
11、膨胀等原因，使轴承承受过大的载荷，引起早期的损坏。自动调心轴承可自行克服由安装误差引起的缺陷，因而是适合此类用途的轴承。 e安装和拆卸圆锥滚子轴承、滚针轴承和圆锥滚子轴承等，属于内外圈可分离的轴承类型（即所谓分离型轴承），安装拆卸方便。 f市场性即使是列入产品目录的轴承，市场上不一定有销售；反之，未列入产品目录的轴承有的却大量生产。因而，应清楚使用的轴承是否易购得。 滚动轴承的代号滚动轴承代号是用字母加数字来表示轴承结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。国家标准GB/T272-93规定轴承的代号由三部分组成：前置代号、基本代号、后置代号。基本代号是轴承代号的基础。前置代号和后置代号都是轴承代号的补充，只有在遇到对轴承结构、形状、材料、公差等级、技术要求等有特殊要求时才使用，一般情况可部分或全部省略。 a 基本代号 基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。它由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成。 a1、轴承类型代号 用数字或字母表示不同类型的轴承。 a2、尺寸系列代号 由两位数字组成。前一位数字代表宽度系列（向心轴承）或高度系列
