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滾動(dòng)軸承常見(jiàn)故障及其原因分析

  
評(píng)論: 更新日期:2015年07月03日

1.故障形式
        (1)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱;
        (2)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)有異聲;
        (3)軸承產(chǎn)生振動(dòng);
        (4)內(nèi)座圈剝落、開(kāi)裂;
        (5)外座圈剝落、開(kāi)裂;
        (6)軸承滾道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕。
        2.故障原因分析
        (1)裝配前檢查不仔細(xì),軸承在裝配前要先清洗并認(rèn)真檢查軸承的內(nèi)外座圈、滾動(dòng)體和保持架,是否有生銹、毛刺、碰傷和裂紋;檢查軸承間隙是否合適,轉(zhuǎn)動(dòng)是否輕快自如,有無(wú)突然卡止的現(xiàn)象;同時(shí)檢查軸徑和軸承座孔的尺寸、圓度和圓柱度及其表面是否有毛刺或凹凸不平等。對(duì)于對(duì)開(kāi)式軸承座,要求軸承蓋和軸承底座接合面處與外座圈的外圓面之間,應(yīng)留出0.1mm~0.25mm間隙,以防止外座兩側(cè)“瓦口”處出現(xiàn)“夾幫”現(xiàn)象導(dǎo)致的間隙減小,磨損加快,使軸承過(guò)早損壞。
        (2)裝配不當(dāng)。裝配不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致軸承出現(xiàn)上述的各種故障形式,以及以下的幾種情況:
        A.配合不當(dāng)
        軸承內(nèi)孔與軸的配合采用基孔制,軸承外圓與軸承座孔的配合采用基軸制。一般在正常負(fù)荷情況下工作的離心泵、離心機(jī)、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)和離心式壓縮機(jī)的軸與軸承內(nèi)座圈,采用j5,js5,js6,k5,k6,m6配合,軸承座孔與軸承外座圈采用j6,j7配合。旋轉(zhuǎn)的座圈(大多數(shù)軸承的內(nèi)座圈為旋轉(zhuǎn)座圈,外座圈不為旋轉(zhuǎn)座圈,少部分軸承則相反),通常采用過(guò)盈配合,能在負(fù)荷作用下避免座圈在軸徑和軸承座孔的配合表面上發(fā)生滾動(dòng)和滑動(dòng)。
        但有時(shí)由于軸徑和軸承座孔的尺寸測(cè)量不精確或配合面粗糙度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,造成過(guò)大的過(guò)盈配合,使軸承座圈受到很大擠壓,從而導(dǎo)致軸承本身的徑向間隙減少,使軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱,磨損加劇或卡死,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成軸承內(nèi)外座圈在按裝時(shí)開(kāi)裂。不旋轉(zhuǎn)座圈常采用間隙或過(guò)盈不大的配合,這樣不旋轉(zhuǎn)座圈就有可能產(chǎn)生微小的爬動(dòng),而使座圈與滾動(dòng)體的接觸面不斷更換,座圈滾道磨損均勻。同時(shí)也可以消除軸因熱伸長(zhǎng)而使軸承中滾動(dòng)體發(fā)生軸向卡住的現(xiàn)象。但過(guò)大的間隙配合,會(huì)使不旋轉(zhuǎn)座圈隨滾動(dòng)體一同轉(zhuǎn)動(dòng),致使軸(或軸承座孔)與內(nèi)座圈(或外座圈)發(fā)生嚴(yán)重磨損,而出現(xiàn)摩擦使軸承發(fā)熱、振動(dòng)。
        B.裝配方法不當(dāng)
        軸承和軸徑或軸承座孔的過(guò)盈較小時(shí),多采用壓入法裝配。最簡(jiǎn)單的方法是利用銅棒和手錘,按一定的順序?qū)ΨQ地敲打軸承帶過(guò)盈配合的座圈,使軸承順利壓入。另外,也可用軟金屬制的套管借手錘打入或壓力機(jī)壓入。若操作不當(dāng),則會(huì)使座圈變形開(kāi)裂,或者手錘打在非過(guò)盈配合的座圈上,則會(huì)使?jié)L道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕或軸承間接被破壞。
        C.裝配時(shí)溫度控制不當(dāng)
        滾動(dòng)軸承在裝配時(shí),若其與軸徑的過(guò)盈較大,一般采用熱裝法裝配。即將軸承放入盛有機(jī)油的油桶中,機(jī)油桶外部用熱水或火焰加熱,工藝要求加熱的油溫控制在80℃~90℃,一般不會(huì)超過(guò)100℃,最多不會(huì)超過(guò)120℃。軸承加熱后迅速取出套裝在軸頸上。若溫度控制不當(dāng)造成加熱溫度過(guò)高,則會(huì)使軸承產(chǎn)生回火而致硬度降低,運(yùn)行中軸承就易磨損、剝落、甚至開(kāi)裂。
        D.裝配時(shí)間隙調(diào)整不當(dāng)
        滾動(dòng)軸承的間隙分為徑向間隙和軸向間隙,其功用是保證滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和潤(rùn)滑以及補(bǔ)償熱伸長(zhǎng)。
        對(duì)于間隙可調(diào)整的軸承而言,因其軸向間隙和徑向間隙之間有正比例的關(guān)系,所以安裝是只要調(diào)整好軸向間隙就可獲得所需的徑向間隙,而切它們一般都是成對(duì)使用的(即裝在軸的兩端或一端),因此,只需要調(diào)整一只軸承的軸向間隙即可。一般用墊片調(diào)整軸向間隙,有的也可用螺釘或止推環(huán)調(diào)整。
        對(duì)于間隙不可調(diào)整的滾動(dòng)軸承,因其徑向間隙在制造時(shí)就已按標(biāo)準(zhǔn)確定好了,不能進(jìn)行調(diào)整,此類軸承裝在軸徑上或軸承座孔內(nèi)之后,實(shí)際的徑向間隙稱為裝配徑向間隙,裝配時(shí)要使裝配徑向間隙的大小恰好能在運(yùn)轉(zhuǎn)中造成必要的工作徑向間隙,以保證軸承靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。此類軸承在工作時(shí),由于軸在溫度升高時(shí)受熱伸長(zhǎng)而使其內(nèi)處座圈發(fā)生相對(duì)位移,從而使軸承的徑向間隙減少,甚至使?jié)L動(dòng)體在內(nèi)外座圈間卡住。若將雙支承滾動(dòng)軸承中的一個(gè)軸承(另一個(gè)軸承固定在軸上和軸承座中)和側(cè)蓋間留出軸向間隙,可避免上述現(xiàn)象。
        由上述可知,不論間隙可調(diào)整或間隙不可調(diào)的滾動(dòng)軸承,它們?cè)谘b配時(shí)都要調(diào)整好軸向間隙(但有些間隙不可調(diào)的軸承不必留軸向間隙),以補(bǔ)償軸在溫度升高時(shí)的熱伸長(zhǎng),從而保證滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若軸向間隙過(guò)小時(shí),會(huì)造成軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱,甚至使?jié)L動(dòng)體卡死或破損;若軸向間隙過(guò)大,則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生異聲,甚至?xí)斐蓢?yán)重振動(dòng)或使保持架破壞。
        E.聯(lián)軸器找正不當(dāng)
        大多數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的輸入軸是通過(guò)聯(lián)軸器與動(dòng)力軸相連接,因此裝配時(shí)必須進(jìn)行聯(lián)軸器的找正,使主動(dòng)軸與從動(dòng)軸在同一軸線上。
        (3)潤(rùn)滑不良 滾動(dòng)軸承使用的潤(rùn)滑油(或潤(rùn)滑脂)都有一定的工作溫度,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)就會(huì)變質(zhì),從而失去潤(rùn)滑作用,使軸承因高溫而燒損。另外,潤(rùn)滑油(或潤(rùn)滑脂)本身質(zhì)地不良或運(yùn)行中加油(脂)不及時(shí),也會(huì)造成軸承溫度升高或產(chǎn)生異聲。
        (4)轉(zhuǎn)子不平衡 一般來(lái)說(shuō),運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)子在裝配前都要進(jìn)行動(dòng)、靜平衡,所以,軸承是不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的。但有些轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或固體雜質(zhì)的磨損,或者是軸出現(xiàn)彎曲,就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力,從而使軸承發(fā)熱、振動(dòng),滾道嚴(yán)重磨損,直至破壞。
        (5)檢查更換不及時(shí) 軸承運(yùn)行過(guò)程中,按規(guī)定定期進(jìn)行檢查,若出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動(dòng)等情況,要及時(shí)停車查找原因,消除故障,軸承如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞剝落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋、硬度降低到HRC<60,或有過(guò)大噪音無(wú)法調(diào)整時(shí),應(yīng)及時(shí)更換。若檢查、更換不及時(shí),則會(huì)造成軸承甚至轉(zhuǎn)子的嚴(yán)重破壞,從而影響正常的生產(chǎn)。另外,軸承拆卸不當(dāng)、設(shè)備地腳螺栓松動(dòng)造成的振動(dòng),也會(huì)導(dǎo)致軸承滾道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕,軸承內(nèi)、外座圈的開(kāi)裂。
        3.消除故障的方法
        (1)更換軸承時(shí),要對(duì)新軸承進(jìn)行認(rèn)真檢查,同時(shí)對(duì)軸徑及軸承座孔和轉(zhuǎn)子進(jìn)行細(xì)致的檢查;
        (2)裝配和拆卸軸承時(shí),嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝,認(rèn)真操作,避免裝拆不當(dāng)導(dǎo)致的軸承損壞;
        (3)按時(shí)加油換油,保證軸承工作狀況始終處于良好狀況;
        (4)運(yùn)行中認(rèn)真檢查,發(fā)現(xiàn)故障隱患,及時(shí)消除。
   

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