目录第一章国外滚动轴承部件的检测方法一、滚动轴承套圈沟道表面质量的检查方法 (1)二、轴承套圈内表面伤痕的检查方法 (2)三、用频谱分析法评定滚动表面的波纹度 (4)四、用干涉仪测量球轴承滚道表面轮廓 (8)五、陶瓷球超声波探伤法 (11)六、采用振动测量技术确定球与滚子的柔量 (12)七、电机轴承部件的使用故障 (15)第二章滚动轴承异常的检测方法一、用电测法检查滚动轴承缺陷 (18)二、几种诊断滚动轴承疲劳剥落的发生位置 (19)三、用振动标定滚动轴承异常的方法 (22)四、用声发射法诊断滚动轴承的异常 (24)五、用声传感器监视滚动轴承的损伤 (27)六、用应变仪检测故障的方法 (28)七、用复合传感器检测轴承的异常 (29)八、利用振动分析检测 (33)九、滚动接触亚表面疲劳裂纹的AE检测技术 (34)十、FAG应用信号处理和频率分析技术检测轴承 (36)十一、用手提式润滑脂铁粉浓度计测量轴承磨损状态 (38)十二、借助振动和声发射诊断滚动轴承的失效 (40)十三、模式识别在线检测轴承局部缺陷 (43)十四、轴承异常的逐次模糊诊断 (50)十五、近几年普遍应用的检测滚动轴承异常的方法 (50)十六、燃气涡轮发动机转子支承轴承的诊断 (53)第三章滚动轴承其它方面检测方法一、径向负荷下轴承力矩的测量方法 (55)二、滚动轴承非重复性旋转精度的动态测量 (57)三、测量轴承负荷的方法 (60)四、滚动轴承主轴径向旋转精度评定方法 (62)五、滚动轴承工业状态的振动与噪音监测技术对比 (65)六、超声波测试硬度的方法 (70)第四章国外滚动轴承检测的先进设备一、国外几种轴承振动测量仪简介 (70)二、前苏联研制的几种测量装置 (73)三、球轴承用径向游隙测量机 (76)四、瑞典SKF公司研制的检测设备 (77)五、飞机发动机轴承钢球的检测设备 (78)六、表面粗糙度测量仪 (78)七、大型轴承测量装置 (78)八、其它几种轴承检测仪器及装置 (79)、八、-前言近年来，人们对各种零件性能的要求，尤其是对滚动轴承性能的要求有了很大的提高。

要使复杂的机械设备能正常工作，轴承的高度可靠性和良好的运转是先决条件。

轴承的优良性能来自于严格控制的、适当的轴承制造技术，以及适合特殊应用条件的性能试验和验收试验。

当用户对机器和设备进行最初设计和进一步改进时，所选用的轴承首先要在实验室里进行多方面的台架试验然后才提交用户，这样就可以得到最高的使用可靠性。

本文就国外轴承工作中进行的一些典型的轴承性能试验和仪器作以介绍。

第一章国外滚动轴承部件的检测方法一、滚动轴承套圈沟道表面质量的检查方法这种检测技术可用于轴承工业检查轴承质量。

已知的轴承套圈沟道表面质量的检查方法是基于利用测量探头，把探头的移动转换成电信号的光电转换器、电视发射管、带有几个光栅格的光栅盘一-- 安装在光学系统和电视管之间的执行机构轴上。

该法是用测量探头触摸沟道轮廊，将探头的运动转变成电信号，并以此来判断沟道表面的质量。

这种检查方法的缺点是实现该法的系统复杂，它需要采用光电系统、电视发射管、光栅圆盘传动执行机构和其它系统。

因此，在实现该检查法时，要采用一系列调整系统的附加操作，从而使检查过程复杂。

此外，该法的特点是检查过程的实施时间长，因此生产率低，并且在生产条件下，当大量检查轴承套圈沟道表面质量时，不可能得到广泛应用。

另外，已知的方法仅可检查套圈沟道半径与标准件轮廊的尺寸偏差，并不能检查沟道轮廊的表面质量（粗糙度、波纹度）。

此方法的目的则是提高检查效率。

为达到所提出的目的，选择轴承滚动体作为测量探头，使测量探头沿沟道轮廊作往复振荡运动，记录下测量探头运动时产生的碰撞脉冲，计算每半个振荡周期中的脉冲数和全滞振周期中的脉冲数，按每半个振荡周期中脉冲数的变化曲线和总的脉冲数来判断沟道的表面质量。

实行检测方法包括安装在刚性基座上的被检验轴承套圈，滚动体标准件（例如钢球），压电转换器，前置放大器，放大器测量部分和自动记录仪。

被检轴承套圈安放在预先固定有压电转换器的刚性基座上。

有标准表面的滚动体（钢球）放在被检轴承套圈的沟道表面上，钢球相对于垂直轴线偏斜一定角度，例如4 0度—45度，以使滚动体沿沟道轮廊作自由往复运动。

在钢球沿沟道作振荡运动的同时，借助按已知原理工作的仪器，记录下在每半个振荡周期T/2中标准表面的钢球与沟道表面微观不平度碰撞的脉冲数和钢球在全滞振周期中脉冲累计数。

当被检沟道表面有不均匀性时（小缺陷、波纹度、形状偏差），曲线的纵座标值突然减小，即纵座标的包络线偏离衰减振荡运动的理论曲线的平稳特征。

按照在每半个振荡周期中，脉冲衰减数曲线特征的稳定性，可判断出轴承套圈沟道表面被检部位所存在的缺陷。

当沟道表面没有均匀性时，脉冲衰减数具有平稳的特性，并且平稳性接近衰减振荡运动的理论曲线。

钢球全滞振周期中脉冲累计数刀I反映了沟道表面粗糙度的程度，因为在分量值约为105的脉冲累计数刀I的总和中，每半个周期中的脉冲振荡数是平稳的。

当检查沟道其它部分的表面质量时，套圈1 相对于基座2 转动，并进行重复试验。

一次测试的时间约10-15 秒。

与已知的方法相比，其特点是，为了提高检查效率，选择轴承滚动体作为测量探头，使测量探头（钢球）沿沟道作往复振荡运动，记录下探头运动时的碰撞脉冲，计算每个振荡周期中的脉冲数和全滞振荡周期中的脉冲数，而按每半个振荡周期中的脉冲数的变化曲线和总的脉冲数来判断轴承沟道的表面质量。

二、轴承套圈内表面伤痕的检查方法轴承厂对轴承内、外圈伤痕的检查工序是靠检查员的熟练视觉功能进行的，所以检查判定标准不稳定。

由于长时间地从事检查作业，会出现检查精度降低等问题。

特别是检查轴承内、外圈内表面的伤痕，与检查轴承表面上的伤痕有所不同。

由于CCD象机的镜头不能直接进入到轴承外圈或内圈里面，所以不可能对内表面进行直接拍照。

另外，为了缩短使用CCD像机及辅助工具拍照的内表面图像处理的时间，并不是分开拍照内表面，而是需要一次完整拍照360 度。

这种方法是利用CCD像机一次将轴承的整个内表面图像清楚地输入的方法（辅助工具，照明方法，照明形状，试样背景，照明的种类，照度）以及检测、判断输入的轴承内表面伤痕图像的分析方法。

现将结果叙述如下：1. 轴承内外圈内表面伤痕的检测方法自动检测轴承内表面伤痕的试验装置主要由轴承图像输入装置和图像处理装置构成。

试验装置是由CCD单色光像机、棱镜、照明装置及图像处理装置、专用计算机、处理图像的监测器、打字机、轴承外圈或内圈、试样台构成。

为了一次拍照成轴承内表面伤痕，在CCD像机前面安装了棱镜。

试验用的棱镜是在棱透镜表面上蒸铝，直40 毫米，高20 毫米，顶角90 度。

用棱镜斜面反射的照明光均匀地照射轴承整个内表面，通过棱镜用CCD像机将内表面一次拍照下来。

为了排除外部光线的干扰，将试样台棱镜及像机放在内部涂黑的箱子里。

这样用CCD像机拍照的轴承内表面的模拟图像，在图像处理装置内的A/D变换器上变换成数字图像（横向510像素、纵向492像素）。

A/D变换的轴承图像在各像素位置（X, Y）测量其辉度值（辉度256级）。

描绘轴承外圈内表面的圆图形（直径1mm在图像上变成椭圆，也就是说圆图形的径向长度不变。

可见随着接近中心变成周向缩小的图像。

因此，在输入图像的径向，按计测的伤的长度，虽然可以放大一定的倍率，但必须沿周向，按计测长度，根据半径位置，放大不同的倍率，修正成实际的伤痕面积。

下面叙述用CCD像机及棱镜拍照轴承内表面的方法。

认为影响图像输入的主要原因是照明方式、照明形状、试样背景、照明的种类、照度、像机光圈。

就照明方式（反射光方式/透光方式），照明形状（环状／线状），试样背景（黑色背景／银色背景），照明的种类（青、绿、红波长区域荧光体，3度波长区域昼白色荧光体），照度（3500,5000,7000Lx ），像机的输入特性（线形特性、对数特性、反差特性）分别进行了研究。

像机各输入特性的输入辉度值和输出辉度值的关系对于输入图像来说，用对数设定输出画面全部亮的，用反差设定输出画面都成暗的。

另外为了减少荧光体光强度的波动使用高频（2 4 k H z ）荧光灯。

就照明方式来说，因为使用了棱镜，所以采用了反射光方式。

照明形状为线状时，只是轴承输入图像的上下端或左右哪一端照明，所以采用了能将轴承整个内表面均匀照明、类似轴承形状的环状荧光灯（在荧光灯的前面没有光扩散板）。

关于像机的输出入特性，用各输出入特性比较变换了的轴承内表面图像，可见像机的输出入特性，使用线形设定可以得到清晰的图像。

关于试样背景研究的结果，由于银色背景（亮度N8 . 9）的辉度与轴承内表面辉度相似，所以使用了可以明确判别轴承内表面图像和背景的黑色背景（亮度N2 . 8-3 .0 ）。

再者，照明的种类使用绿波长区域荧光体输入的轴承内表面图像辉度不匀比较少。

对在这些照明条件下（反射光方式、环状绿波长区域高频荧光灯照明、黑色背景）与人们观察的使用CCD像机拍照的轴承内表面图像的状态相近似的照度以及像机的光圈都进行了研究。

将3种照度及像机光圈进行种种组合输入轴承内表面图像后相比较，照度采用7 0 0 0 LX,光圈采用4 . 0可以准确地检测伤痕。

在拍照的内表面图像上包括背景部分，只留下轴承内表面、背景部分削除了。

在上述条件下用CCD像机及棱镜对50套无伤轴承外圈的内表面进行拍照,只测定了轴承内表面部分的辉度。

结果，对无伤的整个轴承的内表面图像，测量出的辉度分布范围是1 8 7 —2 4 9。

对这些辉度矩形图进行正常分布判断,内表面部分的辉度矩形图是正常分布。

因此为了检测轴承内表面的伤痕，在正常分布的辉度矩形图上，辉度范围（□土3门比正常部分（卩-3 b）辉度低的部分判定为伤痕。

该式中卩是5 0套轴承的辉度平均值，b是标准偏差。

结果检测伤痕二进制的临界值是187。

2. 检测的伤的判断用电脑检测出的轴承内表面伤痕,不能从计量的图像的伤面积值来判断,原因是伤里有可当作正品处理的容许范围。

另外三个检查员（有5年以上检查经验）对内表面存在的伤直径及深度不同的9种轴承（次品7种,正品2种）进行了感觉检查。

对轴承内表面上的伤分5个级进行评价（无,略微有,有一点,略大,大）。

所有检查员的判定结果都记了分数,无伤—0分,略微有伤—1分,有一点伤—2分,略大伤—3分,大伤—4分,就各种伤样品,根据全体评定人员评定的结果平均进行数值化。

对感觉检查得到的判定值（Y）和图像测量出的伤的面积（X）的关系进行回归分析，结果两者的关系可用下面的式子表示：Xy = log io + a （x > 0 ）（1）y = 0 （X = 0 ）但a = 4.0 。