滚动轴承的选择与故障诊断

一、滚动轴承的选择
　　在机械设备中，滚动轴承的种类多种多样，而滚动轴承的制造水平在某种程度上也就标志了一个国家的机械设计制造水平。为了适应时代的发展，我国滚动轴承的制造企业也在加速对制造工艺进行改革。
　　为了充分发挥轴承的机械性能，选择最适宜的轴承是至关重要的。通常情况下必须综合考虑各种因素，遵循以下顺序来进行选择：
　　1、机械装置和轴承的使用条件：其主要指轴承所能承受的载荷条件、轴承的旋转速度、轴承的环境条件及机械装置的功能和结构特征等几个方面。轴承所受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据，在选择轴承类型时要根据这三方面因素来综合考虑。
　　2、明确轴承的要求：对轴承功能和性能的要求是根据轴承的使用条件和环境条件来确定的，一般包括几个方面：轴承的使用寿命、轴承的刚性、轴承的噪声和振动、轴承的摩擦力矩和轴承的安装和拆卸要求等。
　　3、选择轴承类型：不同的轴承，因设计各异而具有不同的性能，选择轴承类型时必须对轴承功能性能的要求同各类轴承的特点相比较。
　　4、选择轴承配置方式：配置方式的选择取决于轴承与轴的配合方式，因此轴的不同功用则决定了轴承的配置方式，在选择配置方式时，首先要考虑的就是与轴承所配合的轴的使用环境和状态。
　　5、选择轴承尺寸规格：对于滚动轴承尺寸的选择一般要根据作用于轴承上的载荷来进行选择。在选择时，主要考虑轴承精度、轴承材料、和保持架形式等几个方面。

　　6、选择轴承安装方法：滚动轴承的安装要对以下几个因素进行考虑，轴承间隙是否合理、选择适宜的润滑方式和润滑剂、选择适宜的密封方法、选择适宜的轴与轴承座尺寸。

二、滚动轴承的故障诊断
　　在机械设备的使用过程中，旋转机械最容易出现故障，而旋转机械的故障在很大程度上与滚动轴承故障有着直接关系，因此准确判断滚动轴承故障的问题所在并给予解决，将直接影响机械设备的使用有状况。
　　目前采用检测轴承故障的手段大致有测量温度、噪声及振动参数的方法。利用测量温度、噪声的方法比较简便，但缺乏有效的预防作用。而利用测量振动信号分析故障的方法，是一种既简便又实用的检测方法，可分为简易诊断和精密诊断。
　　1、简易诊断法
　　简易诊断的目的是为了初步判断被列为诊断对象的滚动轴承是否出现了故障。在振动检测中一般是通过测试某些振动参数的大小，与标准值比较来判断轴承的状态。主要包括：振幅值诊断法、波形因数诊断法、波峰因数诊断法、概率密度诊断法、峭度系数诊断法和冲击脉冲诊断法。通过这几种诊断方法，就可以初步判断滚动轴承是否出现了故障。
2、精密诊断法
　　精密诊断的诊断目的是要判断在简易诊断中被认为出现了故障的轴承的故障类别及原因，也就是将轴承的故障原因具体化。主要诊断方式为g/SE诊断法，其基本原理是：轴承元件的缺陷受到反复冲击会产生低频脉动，滚动轴承因故障在运行中产生脉动时，不但引起高频冲击振动，而且其幅值还受到脉动激发力的调制；g/SE实际是一种滤波器，它运用包络法将上述经调制的高频分量拾取，经放大、滤波后送入解调器，从而得到原来的低频脉动信号，再经快速傅立叶变换（F FT）即可获得g/S〔频谱；包络法把与滚动轴承故障有关的信号从高频调制信号中解调出来，从而避免与其他如不平衡、不对中等低频干扰的混淆，故有很高的诊断可靠性和灵敏度，可根据包络信号的频率识别出产生故障的原件（如内环、外环、滚动体）。
　　3、其他诊断法
　　在实际的生产生活中，还有通过其他方法来检测轴承的故障。比如通过对运行时使用的润滑油进行分析的油液分析诊断法、通过检测油液污染度程度的污染度测试法、利用发射光谱进行工况监测的发射光谱分析法、利用红外光谱的红外光谱分析法及通过观察铁削颜色、数量、尺寸和结构的铁谱分析法等。除此之外，当轴承温度变化时还可以引用温度监测诊断法来诊断轴承故障；还可以通过轴承间隙诊断法检测轴承间隙是否过大；还可以通过光纤维监测诊断法来判断轴承回转运动误差是否过大。