滚动轴承故障频率的四个阶段

计算这些轴承的失效频率有专门的数学公式,但在实际工作中计算起来比较麻烦。更方便的方法是通过使用特殊的软件来获得它们。只要输入轴承型号、生产厂家等信息,就可以得到各种轴承对应的故障频率。总体而言,故障频率前兆可在以下情况下进行分析。
第一阶段,即轴承故障的萌芽阶段,温度正常时,噪声正常,总振动速度和频谱正常,但总峰值能量和频谱有症状,反映轴承故障的初始阶段。此时,真正的轴承故障频率出现在超声波段约20-60khz的范围内。  第二阶段温度正常,噪声略有增加,总振动速度略有增加,振动频谱变化不大,但峰值能量大大增加,频谱更加突出。此时,轴承故障频率出现在大约500hz-2khz的范围内。
第三阶段,温度稍有上升,可听到噪声,总振动速度大大增加,在振动速度谱上可清晰看到轴承故障频率及其谐波和边带。此外,振动速度谱上的噪声水平明显增加,总峰值能量变大,谱比第二阶段更突出。此时,轴承故障频率出现在大约0-1khz的范围内。建议在第三阶段后期更换轴承,那么此时应该已经出现了肉眼可见的磨损等滚动轴承故障特征。
第四阶段,温度明显升高,噪声强度变化明显,总振动速度和总振动位移明显增大,轴承故障频率开始在振动速度谱中消失,取而代之的是更大的随机宽带高频噪声级;总峰值能量迅速增加,可能出现一些不稳定的变化。切勿让轴承在故障发展的第四阶段运行,否则可能会发生灾难性的损坏。
根据研究结果,一般滚动轴承的整个使用寿命是从轴承安装并投入使用之时算起,在它>之前:在80%的寿命期内,轴承是一切正常的。那么,对应于滚动轴承的失效发展,其剩余寿命在第一阶段为10%~>。20%L10,第二阶段5%-10%L10,第三阶段1%-5%L10,第四阶段约1h或1%L10。
因此,在实际工作中面对轴承问题时,考虑到轴承故障发展到第四阶段的意外危害,建议在第三阶段后期更换轴承,这样既可以避免故障的扩大和更严重事故的发生,又可以尽可能地保证滚动轴承的使用寿命,而且根据此时轴承上可见的磨损、零件损坏等滚动轴承故障特征,更有说服力。
至于轴承故障发展第三阶段后期的识别,需要根据上述理论特征并结合实际的温度、噪声、转速谱、峰值能量谱、转速和峰值能量的总趋势以及实践经验综合考虑。