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滚动轴承过早失效的原因及预防

【摘要】:
一、轴承过早失效的原因     造成轴承过早失效的原因是多方面的,但最主要的是使用和保护不当,最常见的是轴承润滑不良、污染、过载严重、装配不当、运输或装卸过程中发生冲击和撞击等。 1、润滑不良     油的粘度过低,不能起到充分的润滑作用,会使座圈很快磨损。滚道和钢球变色是润滑油(脂)流失或温度过高造成润滑失效的初期征兆,随之便出现伴有过热的严重磨损现象。速度越高,发热和磨损越严重。 2、污染  

一、 轴 承 过 早 失 效 的 原 因

         造成 轴 承过早 失效 的原 因是 多方 面 的 ,但最主要 的是 使用 和保 护不 当 ,最 常 见 的是轴 承润 滑不 良 、污染 、过 载 严重 、装 配不 当 、运 输 或 装 卸过程 中发生 冲击 和撞击 等 。

 

1 、润 滑 不 良

         油 的粘 度 过 低 ,不 能起 到充 分 的 润 滑作 用 ,会 使 座 圈很 快 磨 损 。滚 道 和钢 球 变 色是 润 滑油(脂 )流失 或温 度过 高造 成润 滑失 效 的初期 征兆 ,随之 便 出现 伴 有 过 热 的严 重 磨 损 现象 。速 度越高 ,发 热 和磨损 越严 重 。

 

2 、污 染

         机 器 上使 用 的轴 承绝 大多 数 是在 多尘 条件下工 作 的。虽 然采 用 了密封 装置 ,然 而杂 质颗粒还是 时常会 进 入 轴 承 ,使 座 圈表 面 碾 压 出 凹痕 ,进 而扩大 疲 劳点蚀 造 成失效 。此时 ,整个 座 圈表面会 出凹痕 。更 为严 重 的是润 滑剂 的 污染 。润 滑剂 污染 后 ,难 以检查 ,一些 固体 杂 质 混 在润 滑 剂中 ,成 为一 种 磨蚀 剂 。如 果 污染 严 重 ,轴 承 会 过早地 发生 磨损 失效 。

 

3 、装 配不 当

         轴 承孔 中心线 与轴 中心线 的角度 误差 会 使滚动 体工 作时脱 离 正常 滚道 ,分 布 于非 圆形 滚道 上 。此 角度误 差 越大 ,对轴 承 产生 的 附加 力矩 就越 大 ,就 越 “别劲 ”,越容 易 引起 轴承 过早 失效 。造成 中心线 不 对 中 的 原 因 有 以 下 几 点 。

(1 )轴 承或轴 肩 的位 置超 差 ;

(2 )轴 与轴 承孔配 合 公差 不 当 ;

(3 )轴 承 座 之 间 孔 中 心线 不 对 中 。

         同 时 ,在 安 装 时 对 内 外 座 圈 敲 击 用 力 过 猛 ,会使 座 圈被滚 动体 压成 凹痕 。外负 载越 大 ,辗 压 力就越 大 。在若 干次 冲击 作用 后 ,压 痕 处便 产生 片状 的疲 劳点蚀 。此外 。滚道 压痕 会产 生 噪音 、振 动 和 附加转 矩 。轴 承 内J't-圈 配合 均 有 一 个较 小 的过 盈 量 ,必须严 格控 制 。过盈 量 过大 ,会造 成装 配 困难 ,使 预应力 过 大 ,造 成 发热 、早期 损坏 等 故 障 ,甚 至 直 接损 坏轴 承 ;过 盈 量过 小 或 存 在 间 隙 ,会 造 成 松 动 、磨损 ,内外 圈 同配 合件 产生 相对 转 动 ,破 坏 配合 件等 。

 

4 、过 载 过 热

         如 果轴 承过 载 ,将使 轴承 钢球 滚道 严 重磨 损 ,大 面积 剥落 并 时而伴 有过 热 ;如果 轴 承 的滚 动体与 内外 滚道 之 间的 问隙过 小 、润 滑不 良也会 使轴承 过热 。轴 承过 热会 发生 抱死 现象 。在发 生抱 死之前 的一段 时 间里 ,过 度 的磨损 与产 生 的高 热会 软化 轴承 钢 ,同时 引起 轴承 内各 件体 积膨 胀 ,互 相挤压力 越来 越 大 ,直 至轴 承 “抱 死 ”。过热 的轴 承 常伴有 内外 圈的滚 道 、滚 动体 与保 持架 之 间 的间 隙变小 ,摩 擦力 也将 在保 持 架上产 生 应力 ,并 可 能使 保持 架 断 裂 而 加 速 轴 承 失 效 。

 

5、振 蚀

         当轴 承作用 有外 载荷 且不转 时 ,外部 的振动使轴 承 中 的滚动体 随之振 动 ,结果 在 轴 承 内外 圈滚 道 上 产 生 椭 园 形 压 痕 。 这 种 情 况 常 发 生 在 设 备运输 过程 中或设备 非 工作情 况 下外 部 因素 引起 的振动 ,最终 导致 滚 道发 生疲 劳 点蚀 ,滚 道 的小 凹坑还起 到腐 蚀起 始点 的作 用 ,使整 个轴 承 失效 。

 

6 、腐 蚀

如 果 轴 承暴 露 于 腐蚀 性 的液 体 或气 体 中 ,会在 整个 轴 承上 出现 红色 或褐 色污 点 ,使 轴承 产生腐蚀 失 效 。

 

二 、避 免 轴 承 过 早 失 效 的 方 法

1、良好 润滑 是 避 免 轴承 失效 、延 长其 寿命 的重 要 条 件 之 一 。 良好 的润 滑 不 仅 可 以 改 善 运 动 平稳 精度 ,还起 到 吸振 、缓 冲 、减轻磨 损 的作 用 。润 滑油 的粘 度必 须仔 细选 择 ,若 选得 过粘 ,会 增 大 阻力 ;选得 过稀 ,会 影 响润 滑效 果 。究竟 采 用哪 一种润 滑方 式 ,润滑 脂 或润 滑油 ,要 视其具 体 的工 作情况 而 定 。

 

2、轴承 与 润滑 剂 的污 染 ,在 一些 工 业生产 中 ,特 别 是在 建材 行 业 的 工 业 生产 中是 无 法避 免 的 。通过 实 际考察 发 现 ,在建 材行 业 的失 效 的滚 动轴承 中 ,有 50 %是 由 于污 染 所致 。通 常 用 防 护罩 或密封 条 防止 灰尘 和 污物侵 入 ,但 由于 轴 承 内圈 与外圈是相 对运 动 的 ,不可 能有 一个 完 善 的密封 装置 ,因而 ,润滑 剂 的污 染在 所难 免 。为 延长 轴 承 的寿命 ,在装 拆 轴 承 时 要 注 意清 洁 ,使用 过 程 中 ,应确保 轴 承有一 个 良好 的工 作环 境 。

 

3、合 理 的轴 承装 配 ,对 避免 轴承 失效 ,延 长轴承 寿命 ,也是 极 为重要 的。轴 承 的装 配 ,关 键在 于装 配方 法是 否得 当 ,能 否保 证适 当的间 隙和 游 隙 。同样 ,在拆 卸轴 承 时 ,也有 方 法 问题 。如 果拆 卸 不当 ,轻 则在滚 道 上造 成 压痕 ,重则 使 轴承 报废 。轴承 内圈 装拆 时应 使 内 圈受 力 ,轴 承外 圈装拆 时应使外圈受 力 。另外轴 承装 配时 ,轴 向 间隙过小 ,会使其 附加 力矩 增 大 ,轴承 中心线 与轴 承 孔 中心线之 间的 角位移 过 大 ,并 将恶化 轴 承的 工作 状态 ,在实际 工作 中 ,这些 均应 避 免 。

 

4 、过 大的载 荷或 过份 的初载会 引起轴 承 材料过 早地 发 生疲 劳 。如果 造成 轴 承失 效 的原 因是 过载 ,那 么就应 使 用高 承载 能 力 的轴 承 。另 外 ,工作中的突 然过 载 ,会使 轴 承产生 疲 劳点 蚀 ,应 尽 量设法避 免 。如 果无 法 避免 ,应 根据 实 际情况 仔细 计算轴承 的实际 寿命 ,以便 制 定轴 承维 修计 划 。

 

5、为避免 振 蚀造 成 轴承 失效 ,应 消除 震 源 ,并使 轴 承保 持 良好 的 润滑 。加 隔震 垫或 把机 械设 备的 基 础 相 互 分 离 。减 轻 环 境 所 引 起 的振 动 。给 轴 承施 加 轻量 的初 载 ,以使 轴 承 的滚 动体 基本 上都 于滚 道保 持 紧密 接触 ,提 高抗 振能 力。