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1、如何延長軸承壽命導(dǎo)致軸承失效的原因很多,但常見的是不正確的使用、污染、潤滑劑使用不當(dāng)、裝卸或搬運(yùn)時(shí)的損傷及安裝誤差等。診斷失效的原因并不困難,因?yàn)楦鶕?jù)軸承上留下的痕跡可以確定軸承失效的原因。然而,當(dāng)事后的調(diào)查分析提供出寶貴的信息時(shí),最好首先通過正確地選定軸承來完全避免失效的發(fā)生。為了做到這一點(diǎn),再考察一下制造廠商的尺寸定位指南和所選軸承的使用特點(diǎn)是非常重要的。1軸承失效的原因在球軸承的失效中約有40%是由灰塵、臟物、碎屑的污染以及腐蝕造成的。污染通常是由不正確的使用和不良的使用環(huán)境造成的,它還會(huì)引起扭矩和噪聲的問題。由環(huán)境和污染所產(chǎn)生的軸承失效是
2、可以預(yù)防的,而且通過簡單的肉眼觀察是可以確定產(chǎn)生這類失效的原因。通過失效后的分析可以得知對已經(jīng)失效的或?qū)⒁У妮S承應(yīng)該在哪些方面進(jìn)行查看。弄清諸如剝蝕和疲勞破壞一類失效的機(jī)理,有助于消除問題的根源。只要使用和安裝合理,軸承的剝蝕是容易避免的。剝蝕的特征是在軸承圈滾道上留有由沖擊載荷或不正確的安裝產(chǎn)生的壓痕。剝蝕通常是在載荷超過材料屈服極限時(shí)發(fā)生的。如果安裝不正確從而使某一載荷橫穿軸承圈也會(huì)產(chǎn)生剝蝕。軸承圈上的壓坑還會(huì)產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)和附加扭矩。類似的一種缺陷是當(dāng)軸承不旋轉(zhuǎn)時(shí)由于滾珠在軸承圈間振動(dòng)而產(chǎn)生的橢圓形壓痕。這種破壞稱為低荷振蝕。這種破壞在
3、運(yùn)輸中的設(shè)備和不工作時(shí)仍振動(dòng)的設(shè)備中都會(huì)產(chǎn)生。此外,低荷振蝕產(chǎn)生的碎屑的作用就象磨粒一樣,會(huì)進(jìn)一步損害軸承。與剝蝕不同,低荷振蝕的特征通常是由于微振磨損腐蝕在潤滑劑中會(huì)產(chǎn)生淡紅色。消除振動(dòng)源并保持良好的軸承潤滑可以防止低荷振蝕。給設(shè)備加隔離墊或?qū)Φ鬃M(jìn)行隔離可以減輕環(huán)境的振動(dòng)。另外在軸承上加一個(gè)較小的預(yù)載荷不僅有助于滾珠和軸承圈保持緊密的接觸,并且對防止在設(shè)備運(yùn)輸中產(chǎn)生的低荷振蝕也有幫助。3造成軸承卡住的原因是缺少內(nèi)隙、潤滑不當(dāng)和載荷過大。在卡住之前,過大的摩擦和熱量使軸承鋼軟化。過熱的軸承通常會(huì)改變顏色,一般會(huì)變成藍(lán)黑色或淡黃色。摩擦還會(huì)使保持
4、架受力,這會(huì)破壞支承架,并加速軸承的失效。材料過早出現(xiàn)疲勞破壞是由重載后過大的預(yù)載引起的。如果這些條件不可避免,就應(yīng)仔細(xì)計(jì)算軸承壽命,以制定一個(gè)維護(hù)計(jì)劃。另一個(gè)解決辦法是更換材料。若標(biāo)準(zhǔn)的軸承材料不能保證足夠的軸承壽命,就應(yīng)當(dāng)采用特殊的材料。另外,如果這個(gè)問題是由于載荷過大造成的,就應(yīng)該采用抗載能力更強(qiáng)或其他結(jié)構(gòu)的軸承。蠕動(dòng)不象過早疲勞那樣普遍。軸承的蠕動(dòng)是由于軸和內(nèi)圈之間的間隙過大造成的。蠕動(dòng)的害處很大,它不僅損害軸承,也破壞其他零件。蠕動(dòng)的明顯特征是劃痕、擦痕或軸與內(nèi)圈的顏色變化。為了防止蠕動(dòng),應(yīng)該先用肉眼檢查一下軸承箱件和軸的配件。蠕動(dòng)與安
5、裝不正有關(guān)。如果軸承圈不正或翹起,滾珠將沿著一個(gè)非圓周軌道運(yùn)動(dòng)。這個(gè)問題是由于安裝不正確或公差不正確或軸承安裝現(xiàn)場的垂直度不夠造成的。如果偏斜超過0.25°,軸承就會(huì)過早地失效。檢查潤滑劑的污染比檢查裝配不正或蠕動(dòng)要困難得多。污染的特征是使軸承過早的出現(xiàn)磨損。潤滑劑中的固體雜質(zhì)就象磨粒一樣。如果滾珠和保持架之間潤滑不良也會(huì)磨損并削弱保持架。在這種情況下,潤滑對于完全加工形式的保持架來說是至關(guān)重要的。相比之下,帶狀或冠狀保持架能較容易地使?jié)櫥瑒┑竭_(dá)全部表面。銹是濕氣污染的一種形式,它的出現(xiàn)常常表明材料選擇不當(dāng)。如果某一材料經(jīng)檢驗(yàn)適合工作要求,那么防
6、止生銹的最簡單的方法是給軸承包裝起來,直到安裝使用時(shí)才打開包裝。2避免失效的方法解決軸承失效問題的最好辦法就是避免失效發(fā)生。這可以在選用過程中通過考慮關(guān)鍵性能特征來實(shí)現(xiàn)。這些特征包括噪聲、起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩、剛性、非重復(fù)性振擺以及徑向和軸向間隙。3扭矩要求是由潤滑劑、保持架、軸承圈質(zhì)量(彎曲部分的圓度和表面加工質(zhì)量)以及是否使用密封或遮護(hù)裝置來決定。潤滑劑的粘度必須認(rèn)真加以選擇,因?yàn)椴贿m宜的潤滑劑會(huì)產(chǎn)生過大的扭矩,這在小型軸承中尤其如此。另外,不同的潤滑劑的噪聲特性也不一樣。舉例來說,潤滑脂產(chǎn)生的噪聲比潤滑油大一些。因此,要根據(jù)不同的用途來選用潤滑劑
7、。在軸承轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,如果內(nèi)圈和外圈之間存在一個(gè)隨機(jī)的偏心距,就會(huì)產(chǎn)生與凸輪運(yùn)動(dòng)非常相似的非重復(fù)性振擺(NRR)。保持架的尺寸誤差和軸承圈與滾珠的偏心都會(huì)引起NRR。和重復(fù)性振擺不同的是,NRR是沒有辦法進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹T诠I(yè)中一般是根據(jù)具體的應(yīng)用來選擇不同類型和精度等級的軸承。例如,當(dāng)要求振擺最小時(shí),軸承的非重復(fù)性振擺不能超過0.3微米。同樣,機(jī)床主軸只能容許最小的振擺,以保證切削精度。因此在機(jī)床的應(yīng)用中應(yīng)該使用非重復(fù)性振擺較小的軸承。在許多工業(yè)產(chǎn)品中,污染是不可避免的,因此常用密封或遮護(hù)裝置來保護(hù)軸承,使其免受灰塵或臟物的侵蝕。但是,由于軸承內(nèi)外圈
8、的運(yùn)動(dòng),使軸承的密封不可能達(dá)到完美的程度,因此潤滑油的泄漏和污染始終是一個(gè)未能解決的問題。一旦軸承受到污染,潤滑劑就要變質(zhì),運(yùn)行噪聲也隨