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技術(shù)文章

滾動(dòng)軸承故障的主要形式與原因

閱讀:1005發(fā)布時(shí)間:2016-6-30

   滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中可能會(huì)由于各種原因引起損壞,如裝配不當(dāng)、潤(rùn)滑不良、水分和異物侵入、腐蝕和過(guò)載等都可能會(huì)導(dǎo)致軸承過(guò)早損壞。即使在安裝、潤(rùn)滑和使用維護(hù)都正常的情況下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),軸承也會(huì)出現(xiàn)疲勞剝落和磨損而不能正常工作。總之,滾動(dòng)軸承的故障原因是十分復(fù)雜的。滾動(dòng)軸承的主要故障形式與原因如下。
1.疲勞剝落
    滾動(dòng)軸承的內(nèi)外滾道和滾動(dòng)體表面既承受載荷又相對(duì)滾動(dòng),由于交變載荷的作用,首先在表面下一定深度處(zui大剪應(yīng)力處)形成裂紋,繼而擴(kuò)展到接觸表面使表層發(fā)生剝落坑,zui后發(fā)展到大片剝落,這種現(xiàn)象就是疲勞剝落。疲勞剝落會(huì)造成運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的沖擊載荷、振動(dòng)和噪聲加劇。通常情況下,疲勞剝落往往是滾動(dòng)軸承失效的主要原因,一般所說(shuō)的軸承壽命就是指軸承的疲勞壽命,軸承的壽命試驗(yàn)就是疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定,在滾道或滾動(dòng)體上出現(xiàn)面積為0.5mm2的疲勞剝落坑就認(rèn)為軸承壽命終結(jié)。滾動(dòng)軸承的疲勞壽命分散性很大,同一批軸承中,其zui高壽命與zui低壽命可以相差幾十倍乃至上百倍,這從另一角度說(shuō)明了滾動(dòng)軸承故障監(jiān)測(cè)的重要性。
2.磨損
    由于塵埃、異物的侵入,滾道和滾動(dòng)體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)引起表面磨損,潤(rùn)滑不良也會(huì)加劇磨損,磨損的結(jié)果使軸承游隙增大,表面粗糙度增加,降低了軸承運(yùn)轉(zhuǎn)精度,因而也降低了機(jī)器的運(yùn)動(dòng)精度,振動(dòng)及噪聲也隨之增大。對(duì)于精密機(jī)械軸承,往往是磨損量限制了軸承的壽命。
    此外,還有一種微振磨損。在軸承不旋轉(zhuǎn)的情況下,由于振動(dòng)的作用,滾動(dòng)體和滾道接觸面間有微小的、反復(fù)的相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生磨損,在滾道表面上形成振紋狀的磨痕。
3.塑性變形
    當(dāng)軸承受到過(guò)大的沖擊載荷或靜載荷時(shí),或因熱變形引起額外的載荷,或有硬度很高的異物侵入時(shí)都會(huì)在滾道表面上形成凹痕或劃痕。這將使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪聲。而且一旦有了壓痕,壓痕引起的沖擊載荷會(huì)進(jìn)一步引起附近表面的剝落。
4.銹蝕
    銹蝕是滾動(dòng)軸承zui嚴(yán)重的問(wèn)題之一,高精度軸承可能會(huì)由于表面銹蝕導(dǎo)致精度喪失而不能繼續(xù)工作。水分或酸、堿性物質(zhì)直接侵人會(huì)引起軸承銹蝕。當(dāng)軸承停止工作后,軸承溫度下降達(dá)到露點(diǎn),空氣中水分凝結(jié)成水滴附在軸承表面上也會(huì)引起銹蝕。此外,當(dāng)軸承內(nèi)部有電流通過(guò)時(shí),電流有可能通過(guò)滾道和滾動(dòng)體上的接觸點(diǎn)處,很薄的油膜引起電火花而產(chǎn)生電蝕,在表面上形成搓板狀的凹凸不平。
5.斷裂
    過(guò)高的載荷會(huì)可能引起軸承零件斷裂。磨削、熱處理和裝配不當(dāng)都會(huì)引起殘余應(yīng)力,工作時(shí)熱應(yīng)力過(guò)大也會(huì)引起軸承零件斷裂。另外,裝配方法、裝配工藝不當(dāng),也可能造成軸承套圈擋邊和滾子倒角處掉塊。
6.膠合
    在潤(rùn)滑不良、高速重載情況下工作時(shí),由于摩擦發(fā)熱,軸承零件可以在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到很高的溫度,導(dǎo)致表面燒傷及膠合。所謂膠合是指一個(gè)零部件表面上的金屬粘附到另一個(gè)零件部件表面上的現(xiàn)象。
7.保持架損壞
    由于裝配或使用不當(dāng)可能會(huì)引起保持架發(fā)生變形,增加它與滾動(dòng)體之間的摩擦,甚至使某些滾動(dòng)體卡死不能滾動(dòng),也有可能造成保持架與內(nèi)外圈發(fā)生摩擦等。這一損傷會(huì)進(jìn)一步使振動(dòng)、噪聲與發(fā)熱加劇,導(dǎo)致軸承損壞。


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