由于設(shè)計(jì)、制造及使用等原因，生產(chǎn)實(shí)踐中SKF軸承發(fā)生故障的事件時(shí)有發(fā)生，輕則損壞設(shè)備、停工停產(chǎn)；重則釀成事故，甚至危及生命，直接影響到生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。如果能夠通過(guò)對(duì)軸承的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷等手段，及早發(fā)現(xiàn)故障，并采取相應(yīng)的措施，就可以避免惡性事故的發(fā)生。因此對(duì)軸承工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷的研究，具有重大的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。    長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在skf軸承故障診斷方面進(jìn)行了積極的探索，發(fā)展了多種信號(hào)獲取和處理方法。這些方法對(duì)skf軸承故障診斷技術(shù)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，但也存在一定的局限性。從實(shí)用性出發(fā)，一方面要求信號(hào)的獲取方法在現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)便易行；另一方面則要求能對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，而且所提取的診斷參數(shù)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、可靠。因此本文在對(duì)skf軸承主要失效形式和失效機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，從實(shí)用性角度出發(fā)，提出skf軸承故障診斷的模型和診斷原則。
1  skf軸承的主要失效形式和失效機(jī)理
     這里所說(shuō)的失效是指未達(dá)到設(shè)計(jì)壽命的提前失效。在復(fù)雜的負(fù)荷作用和惡劣的工作條件下，skf軸承的失效形式形形色色，失效機(jī)理錯(cuò)綜復(fù)雜，下面就對(duì)其主要失效形式和失效機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
1.1擦傷
     軸承與軸頸表面發(fā)生直接接觸而產(chǎn)生的斑痕或嚴(yán)重擦痕稱(chēng)為擦傷。擦傷通常是由于瞬時(shí)缺乏潤(rùn)滑造成的。如果較長(zhǎng)時(shí)間中斷潤(rùn)滑或反復(fù)瞬時(shí)中斷潤(rùn)滑，則會(huì)造成另外的損傷。
     造成擦傷的原因很多，如機(jī)械設(shè)備起動(dòng)后立即轉(zhuǎn)入高速，因?yàn)閱?dòng)后需I5~ 20秒才會(huì)有充足的潤(rùn)滑油流經(jīng)skf軸承。如果啟動(dòng)后立即轉(zhuǎn)入高速，此時(shí)skf軸承中尚未形成油流，在軸承和軸頸表面Zui大的不平度處往往僅由幾個(gè)分子層厚的潤(rùn)滑劑加以分隔，遠(yuǎn)小于規(guī)定的Zui小油膜安全限值。這種潤(rùn)滑狀態(tài)就叫邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。從液體潤(rùn)滑到邊界潤(rùn)滑的過(guò)渡一般是逐漸發(fā)展的。開(kāi)始時(shí)可能是二者的混合潤(rùn)滑狀態(tài)，然后隨二表面進(jìn)一步移近，逐漸進(jìn)入邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。動(dòng)壓skf軸承在啟動(dòng)、停車(chē)、倒車(chē)或過(guò)載時(shí)都會(huì)出現(xiàn)邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。由于skf軸承工作時(shí)轉(zhuǎn)軸表面相對(duì)于軸承表面有滑移運(yùn)動(dòng)，因此，擦傷和磨損之類(lèi)的損傷不可避免。而且，油膜太薄時(shí)也無(wú)法使?jié)櫥椭械募?xì)小異物通過(guò)油膜間隙，造成軸與瓦之間的接觸摩擦或磨粒磨損，skf軸承就可能發(fā)生擦傷。另外，當(dāng)潤(rùn)滑油面過(guò)低或油管破裂的情況下工作時(shí)，少量的空氣會(huì)進(jìn)入潤(rùn)滑系油道，造成瞬時(shí)斷流，也可能引起擦傷。潤(rùn)滑油不清潔，其中金屬或非金屬磨料也可能引起擦傷。擦傷是過(guò)度磨損和疲勞剝落的前奏。
1.2過(guò)度磨損
      磨損是Zui常見(jiàn)的失效形式之一。當(dāng)瞬時(shí)缺油反復(fù)出現(xiàn)時(shí)，skf軸承表面與軸頸相互頻繁接觸，雖然每次發(fā)生的金屬間直接接觸情況并不嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間也不長(zhǎng)，但每次接觸都或多或少地會(huì)使金屬表面被磨掉，軸承間隙逐漸增大，當(dāng)累計(jì)磨損量超過(guò)極限間隙時(shí)，潤(rùn)滑油不能保持，液體潤(rùn)滑條件被破壞。同時(shí)，由于摩擦副之間的相互作用不僅發(fā)生在粗糙不平的接觸點(diǎn)上，而且也發(fā)生在鄰近材料中。由于摩擦過(guò)程中兩表面的變形、溫度和環(huán)境等的影響，表層材料會(huì)發(fā)生機(jī)械的、物理或化學(xué)的變化，使材料表層發(fā)生如變形、氧化、強(qiáng)度減弱等現(xiàn)象，如塑性變形使金屬冷作硬化而變脆，反復(fù)的彈性變形使金屬發(fā)生疲勞；接觸高溫使表層金屬退火軟化，隨后急劇冷卻又導(dǎo)致材料重結(jié)晶和固溶體分解；環(huán)境介質(zhì)在表層中擴(kuò)散，造成氧化、腐蝕等，使表層性質(zhì)發(fā)生變化，Zui終引起多種故障，如疲勞、點(diǎn)蝕、表面損壞與脫落等，這就是所謂的過(guò)度磨損。摩擦磨損產(chǎn)生的磨屑以及潤(rùn)滑油中的磨料還會(huì)造成磨粒磨損，即三體磨損。磨粒磨損同樣會(huì)導(dǎo)致過(guò)度磨損。
1.3裂紋
      當(dāng)軸承與軸頸表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，軸瓦較軟表面的微凸體易于變形，并由于法向載荷和切向載荷（摩擦力）的反復(fù)作用，使有些微凸體被削掉，因而使軟表面變成較光滑的平面。軸頸硬表面雖有磨損，但與軟表面相比較小。這樣，開(kāi)始時(shí)峰頂與峰頂?shù)慕佑|就變成了硬表面的峰頂與軟表面平面的接觸。軸頸的凸體每劃過(guò)一次就使軸瓦受到一次循環(huán)載荷。表面切向力的作用使軟表面產(chǎn)生塑性變形，并不斷積累，因而在金屬表層內(nèi)產(chǎn)生大量的位錯(cuò)。隨著變形的不斷積累，在表面下一定的深度出現(xiàn)位錯(cuò)堆積，加上材料內(nèi)部存在雜質(zhì)、空穴等缺陷，促使其形成裂紋。當(dāng)載荷繼續(xù)作用時(shí)，使裂紋延伸和擴(kuò)張，并和鄰近的裂紋連起來(lái)，形成一條平行于摩擦表面的裂紋。當(dāng)裂紋擴(kuò)展到一定長(zhǎng)度時(shí)，表面材料被剪切而脫落，在軸與瓦的碾壓作用下形成薄片狀磨屑。