在日常的工作中我们总是遇到设备主轴运转时因噪音大、振动大或是主轴过热引发的机械故障。通过检查一般都会判断“轴承坏了”,并对主轴轴承进行更换,很少有人去分析“轴承坏了”的根本原因。这个“坏了”到底坏在哪?是使用不当,还是轴承到寿命了?这两点到底怎么区分?大秦把工作中总结的经验分享给大家,希望能帮助到大家,以下图片为大秦自己制作,不太专业但能看的清楚,请大家多担待些。

滚动轴承的故障是轴承使用不当导致轴承损伤,妨碍了轴承的正常机能。而滚动轴承的寿命是理想状态下运转时,到达轴承失效为止的时间。根据不同用途即使在正确使用轴承时,经过一段时间轴承也会 失效,不能正常运转。这个时间广义上就是轴承的寿命,也就是我们所说的疲劳寿命。

先给大家说明一下“使用不当”具体指的是哪些,总结了五点:选型错误、轴或轴承位设计有缺陷、装配或拆卸不当、润滑不良以及日常维护不到位。其中由于使用不当造成轴承损伤,而导致的机械故障占多数。

轴承寿命到了什么反应(要分清轴承的故障和寿命是不同的)(1)

滚动轴承到寿命了又会出现什么样的现象,会对轴承产生什么样的影响?首先要确定轴承的使用状态良好,而后针对设备旋转轴的异常现象做出分析。

大秦也总结了四点:音响寿命(发生异音、振动变大)、磨损寿命(由于磨损导致精度下降)、油脂寿命(润滑油脂失效、劣化)、疲劳寿命(材料疲劳导致剥离)。其中值得注意的是第三点油脂寿命,润滑油脂经过很长时间也会发生变质失效的。用途不同寿命基准也不同,一般根据经验判断轴承是否达到所需的寿命。

轴承寿命到了什么反应(要分清轴承的故障和寿命是不同的)(2)

大家在日常中往往会把一些使用不当发生的轴承损伤当做是“轴承到寿命了”换了就行了。可是轴承是否可以继续使用,主要是考虑轴承损伤的程度、机械性能、重要性、运转条件、至下次检修的期间而决定。如果有下述缺陷则不能再使用,必须更换新轴承:

①内圈、外圈、滚动体、保持架的任何一个上有裂纹或缺口;

②套圈、滚动体任何一个上有断裂;

③滚动道面、挡边、滚动体上有显著的卡伤;

④保持架磨损显著或者铆钉显著松弛;

⑤滚道面、滚动体上有锈,有伤;

⑥滚道面、滚动体上有严重的压痕和打痕;

⑦内圈内径面或外圈外径面有明显的蠕变;

⑧因热而造成的变色明显;

⑨封入润滑脂的轴承,密封圈或防尘盖的破损明显。

但是仅调查轴承损伤,很难得知损伤的真正原因。如果知道了轴承的使用机械、使用条件、轴承周围的构造、了解事故发生前后的情况后,再结合轴承的损伤状态和几种原因综合考察,更有利于解决问题。

轴承的检修和判断:为了判断拆卸下来的轴承是否可以使用,要在轴承洗干净后检查。分别检查滚道面,滚动面,配合面的状态,保持架的磨损情况,轴承游隙的增加以及尺寸精度下降的损伤和异常。检查非分离型小型球轴承时,则需要用一只手将内圈支持水平,旋转外圈确认是否流畅。

圆锥滚子轴承等分离型轴承,可以对滚动体、外圈的滚道面分别检查。

大秦这次提到了滚动轴承使用不当和滚动轴承寿命两个要点,这两个要点都有着各自的系统知识。大秦自己也是参加过相关的专业技能教育和实践中,才对此有深刻的认识。下面给大家说明一下与滚动轴承寿命相关的知识。【因为篇幅有限轴承“使用不当”相关联的知识会在下一篇的文章和大家一起分享。】

滚动轴承疲劳寿命(材料疲劳导致的表面剥离)

滚动轴承的早期失效形式,主要有破裂、塑性变形、磨损、腐蚀和疲劳。在正常条件下主要是接触疲劳,疲劳寿命是指材料疲劳原因使金属表面产生鳞状剥落的现象(主要是表面剥离,也就是通常所说的“滚道研了”)

轴承疲劳类型分两种,从球、滚子反复作用给外圈滚道面的负荷(接触应力)而产生内部疲劳或是表面疲劳。

轴承寿命到了什么反应(要分清轴承的故障和寿命是不同的)(3)

剥离现象

内部疲劳型

有充分油膜形成的状态下,剪切应力反复发生致使材料产生内部疲劳,其疲劳强度与材料本身的纯净度有很大关系。(如下列图示)

轴承寿命到了什么反应(要分清轴承的故障和寿命是不同的)(4)

轴承寿命到了什么反应(要分清轴承的故障和寿命是不同的)(5)

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深沟球轴承内圈滚道剥离损伤实例

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表面疲劳型

杂志的进入产生压痕,压痕边缘发生应力集中,材料产生表面疲劳。(疲劳强度与材料表面的强度有很大关系)

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圆锥滚子轴承内圈滚道剥离损伤实例

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接下来给大家概括一下轴承寿命都与那些条件发生关系。

负荷大小和寿命

轴承所受负荷的大小对轴承寿命影响很大,大家在选用轴承时最好查一下所选轴承的基本额定载荷。避免因实际载荷超出轴承所承受载荷,造成轴承疲劳损伤。不然会出现轴承不耐用,频繁更换轴承的现象。在这里说个小技巧,球轴承所受负荷减少一半,会延长其8倍的使用寿命,滚柱轴承会延长10的使用寿命。

轴承游隙和寿命

一般滚动轴承运转中的内部游隙,由于轴承的内部发热与轴承周围的放热, 内圈比外圈温度高,结果就会使内部游隙减小。这时就要考虑游隙与轴承的寿命。由于运转中很难知道温度差异,为安全起见通常采用正游隙。

倾斜与寿命

这里的倾斜是指在安装过程中轴的两端平行度调整不到位或未作调整造成的轴倾斜。施加给轴承的作用力分布不均匀造成轴承寿命降低,倾斜越大降低的就越大,使用的时间就会越短。当然调心轴承除外,不存在上述问题。

材料纯净度与寿命

轴承零件的失效除了服役条件之外,主要受钢的硬度、强度、韧性、耐磨性、抗蚀性和内应力状态制约。影响这些性能和状态的主要内在因素有:①淬火钢中的马氏体;②淬火钢中的残留奥氏体;③淬火钢中的未溶碳化物;④淬火回火后的残留应力;⑤钢的杂质含量。在润滑条件良好的情况下,一般都是内部起点型剥离。因此材料内部的纯净度对寿命影响很大,这也是使用者无法把控的,我们所能做的就是挑选大品牌的正品轴承。

环境与寿命

异物、杂质和进水对轴承寿命影响也很大,侵入的越多寿命越低。如下图所示

轴承寿命到了什么反应(要分清轴承的故障和寿命是不同的)(13)

润滑与寿命

与油膜形成有关的因素:轴承尺寸、表面光洁度、转速、负荷、温度、油的粘度系数。Λ : 油膜参数=hmin/ (√σ1 σ2)2=油膜厚度hmin/合成粗糙度σ 油膜越厚寿命越长。

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说到轴承寿命在实际机械修理应用中关系不是太大,以上就是能让大家对滚动轴承寿命到期有个广泛的认识。其实,在实际应用中联系最大的还是轴承的润滑不良。为了尽可能长时间的以良好状态维持轴承本来的性能,必须要经常保养、检修,以求防故障于未然,确保运转的可靠性,以此提高生产性、经济性。

保养最好制定相应机械运转条件的标准作业,来监视轴承运转状态,轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态……等等并定期进行。

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