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剖析軸承損壞癥狀、原因及解決方案

2019-12-13
  1 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致滾動體和滾道之間的微移;
  軸承不轉動時,無法形成油膜來防止滾道磨損。
  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。
  2 過熱
  癥狀:
  外圈、滾動體和保持架顏色由金色褪為藍色;
  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;
  適當的熱通道;
  補充冷卻;
  3 外圈斷裂
  癥狀:
  典型的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,斷裂通常發生在滾道中部略偏上處;
  外圈外部呈現不規則載荷形式。
  原因:軸承座對套圈支持力不足。
  解決方案:
  提高軸承安裝質量;
  遵照供應商的安裝指導,獲得恰當的建議。
  4 角度偏差
  癥狀:在非轉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。
  5 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;
  偶然發生在載荷區過小時:使滾動體在非載荷區暫停,而在進入載荷區時再次加速。
  解決方案:
  選擇低載荷容量軸承;
  軸承預載荷;
  減小軸承游隙;
  提高潤滑質量;
  6 緊配合
  癥狀:滾道底部滾動體的嚴重磨損痕跡。
  原因:
  在工作溫度下,當過盈配合超過徑向游隙時,滾動體載荷過大;
  持續在這種條件下工作導致加速磨損和疲勞;
  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。
  7 軸向裂紋
  癥狀:
  內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生于操作中,并且是循環的(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;
  內圈在軸上的滾動;
  不當潤滑;
  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;
  選擇適當的配合;
  避免摩擦;
  提供更好的底座條件;
  考慮對內圈進行特殊熱處理。
  8 普通疲勞
  癥狀:
  常被視為碎裂,表現為運轉表面的斷裂,和隨之而來的內圈、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/或考慮重新設計,使用具有更長計算疲勞壽命的軸承。
  9 布氏壓痕
  癥狀:
  布氏壓痕表現為滾道上的凹痕,增加軸承振動(噪音);
  嚴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;
  選擇適當設備安裝軸承,只對適合承受壓力的套圈施力。
  10 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的空氣帶來的灰塵、污垢和磨損物質;
  臟的手或工具;
  潤滑劑或清潔溶劑中的異物;
  解決方案:
  清潔工作環境、工具、設備和手以減少風險;
  使軸承安裝地區遠離任何研磨操作;
  到安裝時再拆開軸承的原包裝;
  在受污染的工作環境中,應考慮使用密封裝置。
  11 潤滑劑失效
  癥狀:
  滾動體和滾道褪色(藍色/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。
  解決方案:
  使用適當及適量的潤滑劑;
  保證適當的軸承配合;
  控制預載荷以降低軸承溫度。
  12 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;
  在特別不利的環境下,考慮使用外部密封。
  13 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。
  14 過量載荷
  癥狀:滾動體嚴重磨痕;過熱表現;擴散的疲勞區域(散裂)。
  原因:軸承的過量載荷;
  解決方案:減少載荷;重新設計,使用容量更大的軸承。
  15 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計;保持載荷于限定范圍內;遵守適當的安裝指導和方法。
  16 微動磨損
  癥狀:
  微動磨損,產生細小的金屬顆粒,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:和動力有關的配合過松,在配合部分之間出現微移。
  解決方案:遵照供應商安裝指導,獲得適當的配合建議。
  17 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;
  在這個區域內還有潤滑劑焦化。
  原因:
  高載荷和高速度下的不當潤滑(潤滑劑的數量和工作粘度過低);
  高載荷和低速度下的不當潤滑(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;
  表面的軸向預載荷過高。
  解決方案:
  改善潤滑(增加粘度、EP添加劑和數量);
  保證正確的軸承調整。
  18 反向載荷
  癥狀:球上出現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安裝。