Шум или вибрация подшипников могут быть вызваны множеством факторов. Выявление конкретной причины требует всестороннего анализа рабочего состояния оборудования, шумовых характеристик, данных о вибрации и истории технического обслуживания. Ниже приведен систематический подход к диагностике и общие причины:
| Тип шума | Возможные причины |
|---|
| Непрерывный гул/свист | Недостаточная смазка, слишком малый зазор в подшипнике, повышенная скорость, неправильная посадка (слишком тугая или свободная) или эксцентриситет при установке. |
| Периодические щелчки/стуки | Износ, сколы или трещины на телах качения или дорожках качения; посторонние частицы (например, металлические обломки, загрязнения) внутри подшипника. |
| Нерегулярное шуршание | Разрушенная или затвердевшая смазка или загрязнения (влага, пыль) в смазочном материале. |
| Вибрационный шум + металлическое трение | Чрезмерный осевой/радиальный зазор, изношенные посадочные поверхности или сломанные/слабые сепараторы. |
| Периодические шлепки | Неравномерные размеры тел качения, деформированные сепараторы или локальные повреждения от ударов при установке. |
- С помощью стетоскопа или вибродатчика прислушайтесь к корпусу подшипника и убедитесь, что шум исходит от подшипника (не от шестерен, двигателей или других компонентов).
- Сравните с нормальным рабочим шумом и запишите частоту, интенсивность и условия возникновения аномального шума (например, при запуске, изменении нагрузки или работе на высокой скорости).
Используйте виброанализатор для измерения амплитуды, частоты и формы колебаний подшипника. Соотнесите их с характеристическими частотами неисправности подшипника (BPF), чтобы определить неисправный компонент:
- Амплитуда вибрации: Внезапное увеличение может указывать на износ, ослабление или усталостное повреждение.
- Частотные составляющие:
- Частота прохождения шарика по внутренней дорожке качения (BPFI): Выраженные пики указывают на дефекты внутренней поверхности.
- Частота прохождения шарика по внешней дорожке (BPFO): пики указывают на дефекты внешней дорожки.
- Частота вращения шарика (BSF): Ненормальные гармоники указывают на повреждение тел качения.
- Частота сепаратора (FTF): Ненормальные частоты указывают на износ или поломку сепаратора.
- Форма волны ударного импульса: Указывает на локальные повреждения (например, точечные удары, трещины).
- Широкополосная вибрация: Вызывается плохой смазкой, шероховатыми поверхностями или отклонениями при установке.
- Гармонические частоты: Сигнализируют о нелинейных дефектах (например, сколах, вмятинах).
- Несоосность: Вызывает ненормальные осевые или радиальные нагрузки на подшипник, что приводит к вибрации (например, плохая центровка муфты между двигателем и редуктором).
- Слишком плотная/неплотная посадка:
- Чрезмерная затяжка: расширение внутреннего кольца уменьшает зазор, вызывая нагрев и шум.
- Недостаточно плотная посадка: "Ползучесть" (скольжение по валу/корпусу) приводит к износу и вибрации.
- Измерьте шейки вала и отверстия в корпусе с помощью микрометра, чтобы убедиться, что они соответствуют проектным допускам (например, правильная переходная или интерференционная посадка).
- Проверьте стопорные устройства (например, стопорные шайбы, стопорные гайки) на предмет ослабления, которое может вызвать осевое перемещение.
- Внешний вид и текстура: Осмотрите смазку на предмет обесцвечивания (например, потемнения, комкования), примесей или эмульгирования (признаки попадания воды).
- Количество смазки: Избыточное или недостаточное количество смазки может вызвать ненормальное повышение температуры и шум (обычно заполняют 1/3-1/2 полости подшипника).
- Для подшипников, смазываемых маслом, проверьте вязкость масла, кислотность и содержание металлических частиц (с помощью спектроскопии масла) для оценки износа.
- Проверьте систему смазки на наличие засоров или нестабильного давления масла, чтобы избежать недостаточного или избыточного смазывания.
- Перегрузка или ударная нагрузка: Вызывает ненормальный износ подшипника, при этом амплитуда вибрации увеличивается с ростом нагрузки.
- Критическая скорость: Вибрация вследствие резонанса, когда рабочая скорость приближается к собственной частоте подшипника/системы (частота вибрации соответствует скорости вращения).
- Температурные аномалии: Высокие температуры ускоряют разрушение смазки; низкие температуры затвердевают смазку, оба фактора могут вызывать шум.
- Попадание пыли/воды: Загрязняют смазочные материалы и усиливают износ дорожек качения/элементов качения, что приводит к неравномерным вибрациям.
| Тип неисправности | Типичные симптомы | Решения |
|---|
| Усталостный износ | Сколы/трещины на дорожках качения/элементах качения; вибрация, содержащая гармоники BPFI/BPFO. | Замените подшипники; улучшите центровку и смазку. |
| Плохая смазка | Сухая/затвердевшая смазка; шум при повышении температуры; широкополосная вибрация. | Очистите подшипники и повторно нанесите соответствующую смазку. |
| Отклонение при монтаже | Низкочастотная вибрация с возможным нагревом; шум изменяется в зависимости от скорости. | Заново отрегулируйте установку и выровняйте. |
| Попадание инородных частиц | Нерегулярный шум; загрязнения в смазке; вмятины/царапины на дорожках качения. | Очистите систему, замените уплотнения и смазку фильтра. |
| Неплотное прилегание | Износ вала/корпуса; «ползучесть качения», вызывающая вибрацию и шум. | Отремонтируйте/замените подходящие компоненты и отрегулируйте допуски. |
- Регулярный мониторинг состояния: Используйте виброанализаторы и температурные датчики для периодического тестирования и анализа тенденций.
- Стандартизированная установка и обслуживание: Соблюдайте рекомендации руководства по допускам на посадку и процедурам установки; планируйте регулярную замену смазки.
- Защита окружающей среды: Установите пылезащитные крышки и уплотнения для предотвращения проникновения влаги и пыли.
- Оптимальный выбор: Выбирайте типы подшипников (например, радиальные шарикоподшипники, конические роликоподшипники), подходящие для нагрузки, скорости и условий окружающей среды.
Систематическое выполнение этих шагов позволит вам эффективно выявить основную причину шума или вибрации подшипников, избежать ненужной замены компонентов и повысить эффективность обслуживания оборудования.
