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进口轴承的损伤与预防

 

本文来源:http://www.honmok.com  发布日期:2011-04-09 14:06  发布人:点越机械 


进口轴承在使用过程中会发生各种损伤。为了延长它的使用寿命,必须在清楚它的损伤形式及原因的基础上,采取相应的预防措施。
一、损伤分类
1、疲劳剥落 疲劳剥落是轴承工作表面因滚动疲劳引起鳞片状的剥落。
进口轴承工作时,滚动体与内圈(或外圈)所受的负荷都不是恒定的,而是随着轴承的运转周而复始地变化着。这种负荷为交变负荷;又由于滚动体与内圈(或外圈)的接触面积很小,使得接触应力很大,在较高的转速下,在巨大的交变接触应力多次反复作用下,金属便会发生疲劳。开始,在应力集中的部位产生可见微小裂纹,由于润滑油的作用和金属的腐蚀,使裂纹逐渐扩大,当扩大到一定程度时,表层金属便会产生剥落,形成小印坑,类似麻点,我们在拆检轴承时,会经常发现内或外圈及滚动体表面有麻点和一块块金属剥落,这就是金属疲劳剥落的现象。
进口轴承的疲劳剥落如果在轴承长时间运转后发生,应视为自然损坏,如果在轴承的使用中期或前期发生,应视为非自然剥落,这时,应查明剥落的原因。
2、非自然剥落 非自然剥落是由人为因素引起的发生在轴承使用中期或早期的剥落。
产生非自然剥落的主要原因为由于轴承类型选择不当或由于安装不当等所造成的。
(1)由于轴承类型选择不当引起的剥落在有较大轴向负荷的情况下选用深沟球轴承,就可能发生早期剥落。剥落主要发生在滚道,它使滚动体的滚动轨迹向装球口方向移动,甚至滚过装球口,最后使滚道发生严重的剥落损伤。预防这种损伤的措施是按轴承的工作条件合理地选择轴承。
(2)由于安装不当引起的剥落
1)安装时,轴和外壳的挡肩对配合表面不垂直,或者由于轴弯曲,使内外圈相互歪斜,都会造成滚动表面接触应力过大,导致剥落。
2)外圈安装在椭圆形或锥形座孔中。当滚动体通过不规则的滚道时,会增加接触应力,导致滚道和滚动体早期剥落。
3)圆柱滚子轴承在安装时,由于安装歪斜以及敲击时用力过大使内或外圈滚遭受伤。
4)当深沟球轴承在轴上过盈安装时,如果所加压力是经外圈和钢球传递的,就不可避免地在滚道接触钢球的地方造成凹坑。这些凹坑就是剥落之源,发展迅猛,很快就会使轴承报废。因此,在以过盈安装内或外圈时,只能对被安装的内或外圈端面施力。
5)此外,轴承安装过紧、过松或调整不当,也会造成轴承的早期剥落。
3、磨损 进口轴承工作时,滚动体与滚道之间主要运动是滚动,很少滑动。因此,在正常情况下,轴承零件的磨损并不严重。但当杂质侵入或润滑不良时,磨损就会急剧加速。
(I)杂质侵入 混杂在润滑油中的杂质微粒(砂子、脏物等)侵入轴承,就会在滚道和滚动体上发生磨料磨损。在这种情况下,看不到金属的剥落,只是在工作表面上看到不均匀的划伤。由于磨料磨损,内或外圈与滚动体之间的游隙显著增大,滚道失去光泽,并出现不均匀的划痕。
(2)润滑油不足或变质 在润滑油不足或润滑油变质时,轴承润滑得不到保证,在这种情况下,会导致严重的后果。由于轴承工作中产生的热量不能通过润滑油带走,轴承就会因过热而丧失原来的机械性能,硬度大大降低,因此磨耗极为迅速,破坏了轴承的正常工作。
(3)使用不当 应该指出,轴承的剧烈磨损主要是由于使用不当造成的。因此,在轴承使用中应保证轴承密封装置安装的可靠性,对轴承工作状况及润滑状况进行系统监测,保证轴承在良好的润滑状态下工作。
4、破裂 进口轴承破裂有两种情况,一种是疲劳引起的破裂,另一种是安装不当引起的破裂。
(1)疲劳所致 NSK进口轴承零件承受极大的交变载荷。由于轴承的材料缺陷或其他原因,致使轴承某个部位发生应力集中,当应力大于强度极限时,该处就会发生微小裂纹。交变载荷的持续作用和润滑油的油楔作用,致使裂纹不断扩大,当裂纹扩大到一定程度时就会发生破裂。
(2)人为造成 造成轴承破裂的更常见的原因是人为的原因。如拆装时硬性敲击以及硬质微粒杂质侵人轴承内部等,都可能引起内外圈及保持架等破裂。圆锥滚子轴承间隙调整过紧,通常在圆锥滚柱的大端发生破裂;间隙调整得过大,通常在圆锥滚柱的小端发生破裂。
5、腐蚀 在轴承零件表面形成暗黑色的斑点和溃烂便是腐蚀的现象。腐蚀的主要原因是:
(1)湿气或水分浸入轴承内部。
(2)使用性质不佳的润滑剂也能引起腐蚀。
(3)还有一种腐蚀叫接触腐蚀,它主要发生在不旋转的内外圈和滚动体的接触表面上。
6、其他损伤 除上述各种损伤外,还有其他损伤。
(1)火花熔融 如电流通过轴承,在滚道和滚动体的接触点上,电流通过很薄的油膜而引起火花,造成局部表面熔融,使滚道上出现坑疤。这些小坑由于磨损逐渐扩大,直至把整个轴承破坏。
(2)滑动、氧化、研磨 当轴承不旋转受到附近冲床、空压机等振动或运输中防护措施不好,在滚动体与内或外圈之问产生相对反复微小的滑动,使一些小颗粒从表面脱落。这些小颗粒一经氧化就能成为研磨剂,加速接触面的磨损。使轴承噪声增大,影响设备正常工作。
(3)设计不合理 在设计结构上的不合理造成轴承损坏;如在轴承座上用定位螺钉紧固外圈或在轴承上磨槽引起局部应力集中,使滚道断裂。
(4)保持架损坏 保持架由于磨损、破碎及折断等使得轴承不能使用。
(5)残磁吸附 由于残磁造成金属碎屑的吸附,而使轴承受损伤等。
轴承发生各种损伤后状态及原因详见附表一。
二、预防
根据进口轴承损伤产生的原因,认真分析,才能很好地加以预防。
1、进口轴承应妥善保管,轴承切勿雨淋及潮湿,以免锈蚀,严禁磕碰伤等。
2、应根据负荷的大小、方向及性质等合理选择轴承类型、配置及精度。
3、根据轴承在机器设备上的使用情况,合理地选用轴承与轴承座、轴承与轴的配合性质及公差等级。
4、避免电流通过轴承,以防产生电蚀。
5、对于重要的精密轴承在使用中应该有较好的环境,防止附近冲床等的强烈振动对轴承的振蚀。
6、对有残磁的轴承应进行退磁,防止金属碎屑的吸附。
7、避免轴承内外圈与其他接触部件的相对滑动引起摩擦造成的发热。
8、做好装配前的准备工作。
(1)根据轴承类型、结构、尺寸和配合性质,选择适当的装配方法和工具。
(2)检查轴承组合件装配表面的加工质量,包括尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等。如有锈蚀、表面碰伤等缺陷要认真去除。
(3)不允许把轴承当量规去测量轴颈或轴承座孔的精度。更不得在轴承上倒角、磨槽等,这样不仅容易使轴承变形,而且切屑也容易进入轴承中使轴承损坏。
(4)新轴承在装配前必须仔细清洗,清洗后的轴承不能直接放在平台上,要用洁净的布垫在轴承下面,也不能裸手去拿,以防手使轴承生锈。
8、严格按照轴承装配规则进行装配
(1)装配过程中,要使轴与轴承孔的中心线重合。如若倾斜,不仅安装困难,而且会造成压痕,轴颈弯曲,甚至会使轴承内圈断裂。
(2)不允许用手锤直接敲打轴承外圈、内圈。
(3)加热装配大过盈量的大中型轴承时,应避免轴承直接与比油温高得多的箱底接触,以免轴承局部过热而使滚动体和内外圈滚道退火而失去应有的硬度。
三、更换原则
在机修中确定进口轴承是否需要更换,要根据具体情况作具体分析区别对待。
1、对于精密机床主轴部件上的进口轴承,主要从轴承精度角度多加考虑,看轴承是否能满足主轴部件旋转精度的要求,如果轴承经修复仍达不到使用要求则需更换,对用过一段时间的轴承还要考虑它的寿命能否满足一个大修周期的使用要求;还要认真整体鉴定轴承有无损伤。
2、其他部位所用的进口轴承确定是否更换,则要进行整体鉴定。如不能达到正常的技术状态,则需考虑更换。
(1)深沟球轴承的鉴定。深沟球轴承正常的技术状态应该是:内外圈滚道没有剥落和严重磨痕,且呈一条光亮的圆弧沟槽,所有钢球都是正球形,表面没有斑点、裂纹和剥落,保持架完好,轴承转动灵活,感觉不出有间隙、无噪声等,上述不管哪一项有问题,都不宜使用。
(2)圆锥滚子轴承的鉴定。圆锥滚子轴承外圈是可以分离的,圆锥滚子轴承的滚子应落在外圈的中间滚道上,滚子的长度中心应与外圈宽度的中心重合。磨损后两中心移动不应相差太多;内外圈滚道表面没有明显的剥落、裂纹;保持架能将滚子牢固地收拢在内圈上,且无破裂;轴承能灵活转动等,检查中如发现一项不合格,轴承不宜继续使用。
(3)圆柱滚子轴承的鉴定。圆柱滚子轴承内外圈滚道和滚子应没有破碎、麻点和较深的磨损痕迹,保持架应不变形、不破碎、并能将滚子收拢在内圈上,否则,轴承不宜使用。
(4)止推球轴承的鉴定。可用的止推球轴承,两个滚道垫圈应没有剥落和严重的磨损,钢球应没有麻点和裂纹,保持架应不变形而且不与两个滚道垫圈相碰,保持架应将钢球牢固地收拢在一起,否则,不宜再使用。 

 

 

 

 
 
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