為什么軸承會失效?
軸承損傷的一般形式
硬度不足 ·軸向破裂 ·過熱
普通疲勞 ·外圈斷裂 ·True Brinelling
不對中 ·微動磨損 ·滑痕
滯塞 ·緊配合 ·反向載荷
載荷過量 ·潤滑劑失效 ·擋邊斷裂
腐蝕 ·污染 ·溝蝕
表面硬度不足
癥狀:每個球的位置上有橢圓形的磨痕,表面拋光,并有明顯界限;周圍常有一圈棕褐色的碎屑;
原因:靜止機器中的振動導(dǎo)致滾動體和滾道之間的微移;軸承不轉(zhuǎn)動時,無法形成油膜來防止?jié)L道磨損;
解決方案:減少或吸收外部振動;使用含有防磨損添加劑的潤滑劑;
過熱
癥狀:外圈、滾動體和保持架顏色由金色褪為藍(lán)色;400°F以上的溫度會使套圈和滾動體材料退火,減少軸承容量,引起過早疲勞;在極端的情況下,軸承組件會變形;溫度的升高也會損害或破壞潤滑劑;
原因:高電熱載荷;不當(dāng)熱通道;載荷或速度過量時冷卻或潤滑不足;
解決方案:溫度或過載荷控制;適當(dāng)?shù)臒嵬ǖ溃谎a充冷卻;
外圈斷裂
癥狀:典型地是沿圓周方向平行伸展的裂縫,及常由軸向載荷引起的一些斷裂碎片,斷裂通常發(fā)生在滾道中部略偏上處;外圈外部呈現(xiàn)不規(guī)則載荷形式;
原因:軸承座對套圈支持力不足;
解決方案:提高軸承安裝質(zhì)量;遵照供應(yīng)商的安裝指導(dǎo),獲得恰當(dāng)?shù)慕ㄗh;
角度偏差
癥狀:在非轉(zhuǎn)動套圈的滾道上形成的,與滾道邊緣不平等的磨損痕跡;
原因:軸彎曲;軸或軸承箱體臺肩上的毛刺或灰塵;軸線和軸座不成直角;鎖緊螺母的表面和軸線不成直角;
解決方案:檢查軸、擋邊擺動座和軸承座;在非硬化軸上使用單點旋轉(zhuǎn)螺紋或磨光螺紋,在硬化軸上只使用磨光螺紋;使用高精度鎖緊螺母;
滑痕
癥狀:點蝕;滾動體或滾道粗糙;
原因:載荷小,潤滑差時,滾動體在滾道上滑動;偶然發(fā)生在載荷區(qū)過小時:使?jié)L動體在非載荷區(qū)暫停,而在進(jìn)入載荷區(qū)時再次加速;
解決方案:選擇低載荷容量軸承;軸承預(yù)載荷;減小軸承游隙;提高潤滑質(zhì)量;
緊配合
癥狀:滾道底部滾動體的嚴(yán)重磨損痕跡;
原因:在工作溫度下,當(dāng)過盈配合超過徑向游隙時,滾動體載荷過大;持續(xù)在這種條件下工作導(dǎo)致加速磨損和疲勞;
解決方案:通過改善軸承與軸和軸承座的配合來降低總過盈量;考慮工作溫度;在軸承選擇中增大徑向游隙;
軸向裂紋
癥狀:內(nèi)圈在軸向方向部分或完全斷裂;輕微圓形破裂的邊緣表明破裂發(fā)生于操作中,并且是循環(huán)的 (破裂的邊緣在長時間工作后可能會斷裂);尖銳棱邊的裂紋表明拆卸中的斷裂;
原因:軸承滑動;內(nèi)圈在軸上的滾動;不當(dāng)潤滑;與軸配合過緊;有槽軸;不圓;與周圍部件的摩擦;
解決方案:通過增加添加劑或提高油量來改善潤滑;選擇適當(dāng)?shù)呐浜?;避免摩擦;提供更好的底座條件;考慮對內(nèi)圈進(jìn)行特殊熱處理;
普通疲勞
癥狀:常被視為碎裂,表現(xiàn)為運轉(zhuǎn)表面的斷裂,和隨之而來的內(nèi)圈、外圈或滾動體上分散的小顆粒的移除;碎裂是逐步的,且一旦發(fā)生,會隨著操作而擴散;總是伴隨著振動的明顯增加;
原因:軸承在計算的疲勞壽命到期后仍在使用;
解決方案:更換軸承且/或考慮重新設(shè)計,使用具有更長計算疲勞壽命的軸承。
布氏壓痕
癥狀:布氏壓痕表現(xiàn)為滾道上的凹痕,增加軸承振動(噪音);嚴(yán)重的布氏壓痕可能引起過早疲勞失效;
原因:軸承過度靜載荷;對軸承的猛烈撞擊;在安裝軸承時使用了斧頭;跌落或撞擊已裝配的設(shè)備;把軸承壓到軸上時對外圈施力;
解決方案:在選擇軸承時考慮靜載荷率;選擇適當(dāng)設(shè)備安裝軸承,只對適合承受壓力的套圈施力;
污染
癥狀:滾動體和滾道凹陷,引起振動;
原因:來自受污染的工作地區(qū)的空氣帶來的灰塵、污垢和磨損物質(zhì);臟的手或工具;潤滑劑或清潔溶劑中的異物;
解決方案:清潔工作環(huán)境、工具、設(shè)備和手以減少風(fēng)險;使軸承安裝地區(qū)遠(yuǎn)離任何研磨操作;到安裝時再拆開軸承的原包裝;在受污染的工作環(huán)境中,應(yīng)考慮使用密封裝置;
潤滑劑失效
癥狀:滾動體和滾道褪色(藍(lán)色/棕色);由于過熱和毀壞性失效引起的滾動體、套圈和保持架的過度磨損;
原因:潤滑劑流量受限;過高溫度降低了潤滑劑品質(zhì);
解決方案:使用適當(dāng)及適量的潤滑劑;保證適當(dāng)?shù)妮S承配合;控制預(yù)載荷以降低軸承溫度;
腐蝕
癥狀:滾動體、滾道和保持架上的紅色/棕色污點或沉積物;振動增加,引起磨損;徑向游隙增加或預(yù)載荷損失;
原因:將軸承暴露在腐蝕性液體或空氣中;
解決方案:從軸承區(qū)域中引開腐蝕性液體;使用完全密封的軸承;在特別不利的環(huán)境下,考慮使用外部密封;
溝蝕
癥狀:覆蓋滾道絕大部分或整個滾道圓周的軸向平行的棕色痕記;
原因:持續(xù)通過交流電或直流電;均勻的低電流;
解決方案:通過接地或絕緣的方法防止電流通過軸承;使用電絕緣軸承;
過量載荷
癥狀:滾動體嚴(yán)重磨痕;過熱表現(xiàn);擴散的疲勞區(qū)域(散裂);
原因:軸承的過量載荷;
解決方案:減少載荷;重新設(shè)計,使用容量更大的軸承;
擋邊斷裂
癥狀:支撐擋邊部分或全部斷裂或破裂;
原因:無法接受的高軸向載荷;擋邊支撐不足;軸向震動載荷;安裝損傷;
解決方案:保證好的擋邊支撐設(shè)計;保持載荷于限定范圍內(nèi);遵守適當(dāng)?shù)陌惭b指導(dǎo)和方法;
微動磨損
癥狀:微動磨損,產(chǎn)生細(xì)小的金屬顆粒,氧化后留下明顯的棕色斑;配合表面磨損,引起噪音和溢流問題;可能的疲勞斷裂;可能的游動軸承功能故障;
原因:和動力有關(guān)的配合過松,在配合部分之間出現(xiàn)微移;
解決方案:遵照供應(yīng)商安裝指導(dǎo),獲得適當(dāng)?shù)呐浜辖ㄗh;
滯塞
癥狀:部分或大面積焊接及擋邊和滾子表面的深度劃痕;在這個區(qū)域內(nèi)還有潤滑劑焦化;
原因:高載荷和高速度下的不當(dāng)潤滑(潤滑劑的數(shù)量和工作粘度過低);高載荷和低速度下的不當(dāng)潤滑(滾子表面和擋邊之間沒有流體的潤滑膜);由于熱擴散,引起有害預(yù)載荷;由于滾道磨損和套圈傾斜引起的滾子歪斜;圓柱滾子軸承的軸向載荷過高;不成直角的配合;表面的軸向預(yù)載荷過高;
解決方案:改善潤滑(增加粘度、EP添加劑和數(shù)量);保證正確的軸承調(diào)整;
反向載荷
癥狀:球上出現(xiàn)球在滾道外邊緣上滾動引起的溝蝕帶;
原因:角接觸球軸承設(shè)計為只在一個軸向方向受力;受到反向載荷時,外圈上的橢圓形接觸表面被外圈那一邊上的低臺肩削短;其結(jié)果是壓力過大及溫度升高,隨后是振動增加和過早疲勞;
解決方案:保證角接觸球軸承的適當(dāng)安裝。
"