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深溝球軸承廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，也是易損部件之一。旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的許多故障都與滾動軸承有關(guān)，軸承的質(zhì)量對機(jī)械的工作狀態(tài)有很大的影響。它們的缺陷會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)異常振動和噪音，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞設(shè)備。正確監(jiān)測和診斷滾動軸承的狀態(tài)是現(xiàn)代企業(yè)設(shè)備優(yōu)化管理和預(yù)測性維護(hù)的重要方面。

深溝球軸承故障發(fā)展的四個階段：

根據(jù)滾動軸承的結(jié)構(gòu)組成，故障頻率有四種類型：滾動軸承保持架故障頻率、滾動軸承滾動體故障頻率、軸承外圈故障頻率和軸承內(nèi)圈故障頻率。計(jì)算這些軸承的故障頻率有專門的數(shù)學(xué)公式，但在實(shí)際工作中，計(jì)算更為復(fù)雜。一種更方便的方法是使用專門的軟件來獲取它，例如美國羅克韋爾自動化的軟件，其中包含此功能插件。只要輸入軸承型號和制造商等信息，就可以獲得相應(yīng)的各種軸承故障頻率。

在第一階段，即軸承故障的萌芽階段，溫度正常，噪聲正常，總振動速度和頻譜正常，但有峰值能量和頻譜的跡象，反映了軸承故障的初始階段。此時(shí)，軸承故障的真實(shí)頻率發(fā)生在大約20-60kHz的超聲波范圍內(nèi)。

在第二階段，溫度正常，噪聲略有增加，總振動速度略有增加，振動頻譜沒有明顯變化，但峰值能量顯著增加，頻譜變得更加突出。此時(shí)，軸承故障的頻率約為500hz-2khz。

在第三階段，隨著溫度的輕微升高，可以聽到噪音，總振動速度顯著增加。軸承故障頻率、諧波和邊帶在振動速度譜上清晰可見。此外，與第二階段相比，振動速度譜上的噪聲水平顯著增加，總峰值能量變大，譜更突出。此時(shí)，軸承故障的頻率大約在0-1kHz的范圍內(nèi)。建議在第三階段的后期更換軸承，因?yàn)榇藭r(shí)應(yīng)該已經(jīng)出現(xiàn)可見的磨損和其他滾動軸承故障特征。

在第四階段，溫度顯著升高，噪聲強(qiáng)度顯著變化，總振動速度和位移顯著增加，振動速度譜上的軸承故障頻率開始消失，被較大的隨機(jī)寬帶高頻噪聲所取代；峰值能量的總量迅速增加，并可能經(jīng)歷一些不穩(wěn)定的變化。在故障發(fā)展的第四階段，不得允許軸承運(yùn)行，否則可能會發(fā)生災(zāi)難性的損壞。

根據(jù)研究結(jié)果，一般來說，如果滾動軸承的整個使用壽命從軸承的安裝和使用時(shí)間開始計(jì)算，在其第一個>80%的使用壽命期內(nèi)，軸承處于正常狀態(tài)。接下來，與滾動軸承故障的發(fā)展相對應(yīng)，它們的剩余壽命在第一階段為10%至>20%的L10，在第二階段為5%至10%的L10，第三階段為1%至5%的L10，而在第四階段約為1小時(shí)或1%的L10。

因此，在實(shí)際工作中遇到軸承問題時(shí)，考慮到第四階段軸承失效發(fā)展的不可預(yù)測性和突發(fā)性危害，建議在第三階段后期更換軸承。這不僅可以避免故障的擴(kuò)大和更嚴(yán)重的事故，還可以盡可能地保證滾動軸承的使用壽命。此外，根據(jù)此時(shí)軸承上可見的磨損情況，滾動軸承部件損壞等故障特征非常令人信服。對于第三階段后期軸承故障的識別，有必要綜合考慮上述理論特征，結(jié)合實(shí)際溫度、噪聲、速度譜、峰值能量譜、速度和峰值能量的總趨勢以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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