摘　要：早在20世纪60年代，国内外的专家学者们就对轴承故障开始了深入的研究与探索，随着技术的不断推进，轴承诊断技术已经发展成为一门独立的学科，定位为一种综合信息的处理技术。文章分析了滚动轴承主要故障形成原因，并提出了诊断方法以防止故障发生。指出诊断技术的不足及现状和发展趋势。
　　关键词：滚动轴承；故障研究；技术走向
　　1　滚动轴承的故障特点及形式
　　我们知道，滚动轴承具有寿命离散程度大的特点，如果根据一般处理形式，依据轴承的设计寿命安排对其定期维修，是行不通的。应该随时对工况进行监测和故障判别，以达到对轴承使用的合理安排。有效控制设备精度下降及事故发生的机率，同时保护轴承，使轴承的使用寿命得以延长，节省成本。总体来说，滚动轴承的主要故障形式有以下6种，接下来我们就对其分别进行介绍：
　　1.1疲劳剥落。滚动轴承工作过程中，滚道和滚动体主要承受两方面的压力作用。一是承受载荷，二是相对滚动产生压力。经过多次的交变载荷作用，会在轴承表面形成裂纹，久而久之就会扩展到接触表层，从剥落坑处开始大片剥落，我们称这种现象为疲劳剥落。^[1]滚动轴承故障的主要原因之一就是疲劳剥落。通常我们所讲的轴承寿命指的就是轴承的疲劳寿命。
　　1.2磨损。常见的一种轴承损坏形式，滚道和滚动体发生相对运动，自然而然的尘埃异物会侵入，同时当润滑不良时轴承表面磨损不可避免。磨损后，增大了滚动轴承缝隙以及表面粗糙度，使滚动轴承的工作精度下降，从而也降低了设备整体运行精度。随之而来的振动及噪声会增大。
　　1.3腐蚀。滚动轴承腐蚀的原因有很多，比如水、潮湿空气的直接侵入，通电时有电流通过滚动轴承，电流很容易在滚道和滚动体之间很薄的油膜处引起火花，温度上升，熔融表面，从而形成不同形状的凹凸现象，被腐蚀掉。
　　1.4塑性变形。当工作负荷过大的情况下，巨大的冲撞载荷或静载荷作用在滚动轴承上，同时伴随着由于热变形而带来的其它载荷，或者有高硬度的异物碰撞时，不可避免的划痕就出现在轴承上。导致滚动轴承工作时有强烈的振动和噪声出现。而且，若轴承上出现凹痕，由冲击载荷所引起的附近表面的剥落也是极有可能的。
　　1.5断裂。当轴承或者其他轴承体等部件过载时，超过其承载极限时就会引起滚动轴承的破裂。此外，在磨削、加工、热处理或者装配时，轴承上存在着残余应力，或者运转时热应力过大等，也都是引起滚动轴承零件的断裂的主要原因。
　　1.6胶合。我们称一个表面的金属黏贴到另一表面的现象为胶合。其产生的原因有润滑不良、高速重载等摩擦剧烈的情况。这样滚动轴承零件的温度会在短时间内达到极高，表面的损伤及损坏就很容易出现了。
　　2　运转中滚动轴承的检查项目
　　轴承运转中，我们要对其滚动声音、振动情况、温度以及润滑状况等状态进行检测、检查，以免出现故障未能及时发现。
　　2.1声音
　　我们可以对运转的轴承进行声音上的判断，通过听声音，来判断轴承运行的良好与否。轴承在运转时即使有轻微的损伤，我们也会听到异常音或者不规则音。
　　2.2振动
　　通过测量轴承的振动状态，可以分析轴承剥落、挤压、腐蚀、裂痕、磨损等现象。因为振动对轴承损伤是很敏感的，细微的损伤也会通过振动表现出来。所以，我们往往采用频率分析器等轴承振动测量器对振动大小进行测量，再通过分析振动频率深刻推断轴承的问题。^[2]值得一提的是对轴承的判断标准要在对每台设备的测量值分析比较后确定，因为轴承的使用环境、传感器的位置等都对测量有影响。
　　2.3温度
　　随着设备的运转，轴承的温度会逐渐的上升，一般情况，两个小时后温度趋于稳定。由于设备的热容量，散热度，转速的不同，轴承的要求温度也不同。但若不采用润滑剂，或者安装不对，必然会使轴承温度急剧上升。此时必须切断电源，采取防范措施。热传感器是目前应用比较广泛的监控设备，可时时监测轴承温度。当温度超过规定值时会自动提出警报，防止事故发生。
　　2.4润滑
　　润滑是轴承运转过程中不可或缺的。良好的润滑对轴承摩擦、磨损、温升等有重要效果。经调查显示，近40%的轴承都是因为润滑不好而损坏。同时良好的润滑也是减少轴承摩擦的重要手段。除此之外，润滑对轴承的散热，防锈、密封、缓和冲击等都起到了良好的作用。
　　3　现有诊断技术的局限及不足
　　基于传统的轴承故障分析方法已经不能适应现代设备的轴承故障排除要求。在运行状态较为理想的条件下，不复杂的设备轴承诊断尚可使用，数据基本符合事实；但是面对精密设备的检测，或者复杂的工况下及时简单的设备检测，其结果也是不能够全部相信，因为大量事实证明，误诊、漏诊发生的频率很大，于是轴承诊断技术的推广和进一步发展势在必行，传统的技术已经阻碍了新技术的发展。
　　4　滚动轴承诊断技术现状及趋势
　　早在20世纪60年代，国内外的专家学者们就对轴承故障开始了深入的研究与探索，不断出现不同的方法与技巧，且应用领域也不局限于轴承诊断，精度也在逐渐提高。
　　轴承故障诊断的发展经历了以下四个阶段，即采用频谱分析仪对轴承故障进行诊断；采用冲击脉冲技术对轴承故障进行诊断；采用共振解调技术对轴承故障进行诊断；采用以计算机为核心的技术进行诊断。
　　伴随技术的不断发展，一些新的故障诊断理论和测试、处理方法在不断出现。目前，基于信号处理技术的诊断方法有两种：其一，如分析频谱法、冲击脉冲法、解调共振法等传统的轴承故障分析方式；其二，如时频分析法、非高斯信号处理法、智能诊断法、非线性技术处理法等基于现代信号处理技术的故障诊断方式。
　　^[3]目前，我国引进了很多国外的信号与信息处理方法，如Priestley演变谱、短时Fourier变换、小波分析、非线性时间序列分析等，结合这些技术，国内振动信号分析技术取得了较大进展，无论是在非线性、非稳态下，还是非高斯特征处理方面，都拥有了一定的进步，并取得了经济效益。尽管如此，以上所提到的几种信号处理方法并非十分完善，也存在缺陷，比如面对旋转机械设备，以上方法没有考虑到设备固有的周期时变性等。
　　另外，目前我们所掌握的信息处理技术在低信噪比振动信号的特征提取方面还处于初级阶段。滚动轴承的振动信号会因为经过不同的传递途径伴随的干扰，常常会使震动信号隐藏在干扰中，致使信号特征不明显，提取困难。对于该问题还没有得到有效的处理方式。
　　参考文献
　　[1]杨国安.机械设备故障诊断实用技术丛书：滚动轴承故障诊断实用技术[M].中国石油大学出版社，2012.
　　[2]才家刚，王勇.滚动轴承实用常识[M].机械工业出版社，2011.
　　[3]陈龙.滚动轴承应用技术[M].机械工业出版社，2010.