滚动轴承故障诊断发展历程(滚动轴承故障诊断与寿命预测)

海潮机械 2023-02-06 11:18 编辑:admin 146阅读

1. 滚动轴承故障诊断与寿命预测

汽车滚动轴承的寿命为十年 

2. 滚动轴承故障诊断与寿命预测pdf

一、基本额定寿命和基本额定动载荷

1、基本额定寿命L10   轴承寿命:单个滚动轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或在一定转速下的工作小时数称轴承寿命。

由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能相同,同一批轴承在同样的工作条件下,各个轴承的寿命有很大的离散性,所以,用数理统计的办法来处理。基本额定寿命L10——同一批轴承在相同工作条件下工作,其中90%的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数(以106为单位)或一定转速下的工作时数。(失效概率10%)。

2、基本额定动载荷C 轴承的基本额定寿命L10=1(106转)时,轴承所能承受的载荷称基本额定动载荷C。在基本额定动载荷作用下,轴承可以转106转而不发生点蚀失效的可靠度为90%。基本额定动载荷C (1)向心轴承的C是纯径向载荷;   (2)推力轴承的C是纯轴向载荷;   (3)角接触球轴承和圆锥滚子轴承的C是指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量。

3. 轴承寿命测试报告

通常,滚动轴承寿命计算步骤是:   

1. 根据主机的技术参数和支承部位结构,初选轴承的类型和尺寸,计算作用于轴承上的负荷;   

2. 计算当量动负荷;   

3. 根据轴承额定寿命公式计算轴承的寿命;   

4. 验算额定静负荷和极限转速。 滚动轴承额定寿命系指一批轴承中90%的轴承在疲劳剥落前能达到或超过的运转数(以106转计)或在一定转速下的工作小时数。 对于球轴承的基本额定寿命:   L10=(Cr/Pr)3 (百万转)   在实际计算中,一般用工作小时数表示轴承的寿命(小时),为:   Lh=(Cr/Pr)3/(60n)*106(小时)   其中Cr:为径向基本额定动负荷(KN),指一套滚动轴承假想能承受的恒定径向载荷,在这一载荷作用下的基本额定寿命为一百万转。   Pr:为径向当量动负荷(KN),指轴承实际所受的各种外加负荷的径向当量变负荷。   对于滚子轴承的基本额定寿命:   L10=(Cr/Pr)10/3 (百万转)   用工作小时数表示轴承的寿命(小时):为:   Lh=(Cr/Pr)10/3/(60n)*106(小时)   额定寿命计算方法是根据普通轴承钢和一般工作条件确定的,寿命可靠性为90%。考虑到材料和使用条件的影响以及高可靠性的要求,国际标准化组织对额定寿命公式进行了修正,加入了可靠性系数、材料系数和使用条件系数。 目前,国外先进的球轴承实际使用寿命已是计算寿命的十倍以上,可靠性95%以上,我厂生产的球轴承的使用寿命水平能达到国内的先进水平。

4. 滚动轴承故障诊断论文

1、接触疲劳失效 接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生的材料疲劳失效。接触疲劳失效常见的形式是接触疲劳剥落。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面,往往伴随着疲劳裂纹,首先从接触表面以下最大交变切应力处产生,然后扩展到表面形成不同的剥落形状。 如点状为点蚀或麻点剥落,剥落成小片状的称浅层剥落。由于剥落面的逐渐扩大,会慢慢向深层扩展,形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。

2、磨损失效 磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏,并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它问题。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一,按磨损形式通常可分为磨粒磨损和粘着磨损。 磨粒磨损是指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损,常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。 粘着磨损是指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均,在润滑条件严重恶化时,因局部摩擦生热,易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象,严重时表面金属可能局部熔化,接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。

3、断裂失效 轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当。 轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂,称为缺陷断裂。 应当指出,轴承在制造过程中,对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在。但一般来说,通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。

4、腐蚀失效 有些滚动轴承在实际运行当中不可避免的接触到水、水汽以及腐蚀性介质,这些物质会引起滚动轴承的生锈和腐蚀。另外滚动轴承在运转过程中还会受到微电流和静电的作用,造成滚动轴承的电流腐蚀。 滚动轴承的生锈和腐蚀会造成套圈、滚动体表面的坑状锈、梨皮状锈及滚动体间隔相同的坑状锈、全面生锈及腐蚀。最终引起滚动轴承的失效。

5、游隙变化失效 滚动轴承在工作中,由于外在或内在因素的影响,使得原有配合间隙改变,精度降低,乃至造成“咬死",称为游隙变化失效。外界因素如过盈量过大,安装不到位,温升引起的膨胀量、瞬时过载等;内在因素如残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等,均是造成游隙变化失效的主要原因。

5. 轴承故障诊断分析

汽车前轮轴承坏了的症状:

1、汽车前轮轴承损坏后,在驾驶时会从底盘车轮的对应位置传出“咯噔咯噔”的持续摩擦碰撞声,通常会是刹车毂与刹车片异常摩擦使得行车阻力大大增加,严重时还会损坏车轮机构造成轮毂脱落,导致严重的交通事故;

2、装配调整不当,所有轴承产品技术条件中均有“游隙”的规定,这是轴承正常运行保证润滑所必须的轴向(或径向)间隙。很容易引起人们的重视;但间隙过紧(过小或无间隙)往往被忽略,这正是造成初期故障的原因之一;

3、润滑不良,汽车滚动轴承润滑部位要求润滑脂充满轴承内外圈保持架及滚子之间的空隙。假如仅在轴承表面上手工抹上薄薄、层油脂(轮毅腔内充满油脂不起润滑作用),即使装配间隙调整达到技术标准,车辆运行3000-5000km,滚子与滚道之间同样会出现干摩擦,引起轴承烧结;