剖析轴承损坏症状、原因及解决方案,收藏技术贴

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为什么轴承会失效?

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轴承损伤的一般形式

硬度不足 ·轴向破裂 ·过热

普通疲劳 ·外圈断裂 ·True Brinelling

不对中 ·微动磨损 ·滑痕

滞塞 ·紧配合 ·反向载荷

载荷过量 ·润滑剂失效 ·挡边断裂

腐蚀 ·污染 ·沟蚀

表面硬度不足

症状:每个球的位置上有椭圆形的磨痕,表面抛光,并有明显界限;周围常有一圈棕褐色的碎屑;

原因:静止机器中的振动导致滚动体和滚道之间的微移;轴承不转动时,无法形成油膜来防止滚道磨损;

解决方案:减少或吸收外部振动;使用含有防磨损添加剂的润滑剂;

过热

症状:外圈、滚动体和保持架颜色由金色褪为蓝色;400°F以上的温度会使套圈和滚动体材料退火,减少轴承容量,引起过早疲劳;在极端的情况下,轴承组件会变形;温度的升高也会损害或破坏润滑剂;

原因:高电热载荷;不当热通道;载荷或速度过量时冷却或润滑不足;

解决方案:温度或过载荷控制;适当的热通道;补充冷却;

外圈断裂

症状:典型地是沿圆周方向平行伸展的裂缝,及常由轴向载荷引起的一些断裂碎片,断裂通常发生在滚道中部略偏上处;外圈外部呈现不规则载荷形式;

原因:轴承座对套圈支持力不足;

解决方案:提高轴承安装质量;遵照供应商的安装指导,获得恰当的建议;

角度偏差

症状:在非转动套圈的滚道上形成的,与滚道边缘不平等的磨损痕迹;

原因:轴弯曲;轴或轴承箱体台肩上的毛刺或灰尘;轴线和轴座不成直角;锁紧螺母的表面和轴线不成直角;

解决方案:检查轴、挡边摆动座和轴承座;在非硬化轴上使用单点旋转螺纹或磨光螺纹,在硬化轴上只使用磨光螺纹;使用高精度锁紧螺母;

滑痕

症状:点蚀;滚动体或滚道粗糙;

原因:载荷小,润滑差时,滚动体在滚道上滑动;偶然发生在载荷区过小时:使滚动体在非载荷区暂停,而在进入载荷区时再次加速;

解决方案:选择低载荷容量轴承;轴承预载荷;减小轴承游隙;提高润滑质量;

紧配合

症状:滚道底部滚动体的严重磨损痕迹;

原因:在工作温度下,当过盈配合超过径向游隙时,滚动体载荷过大;持续在这种条件下工作导致加速磨损和疲劳;

解决方案:通过改善轴承与轴和轴承座的配合来降低总过盈量;考虑工作温度;在轴承选择中增大径向游隙;

轴向裂纹

症状:内圈在轴向方向部分或完全断裂;轻微圆形破裂的边缘表明破裂发生于操作中,并且是循环的 (破裂的边缘在长时长工作后可能会断裂);尖锐棱边的裂纹表明拆卸中的断裂;

原因:轴承滑动;内圈在轴上的滚动;不当润滑;与轴配合过紧;有槽轴;不圆;与周围部件的摩擦;

解决方案:通过增加添加剂或提高油量来改善润滑;选择适当的配合;避免摩擦;提供更好的底座条件;考虑对内圈进行特殊热处理;

普通疲劳

症状:常被视为碎裂,表现为运转表面的断裂,和随之而来的内圈、外圈或滚动体上分散的小颗粒的移除;碎裂是逐步的,且一旦发生,会随着操作而扩散;总是伴随着振动的明显增加;

原因:轴承在计算的疲劳寿命到期后仍在使用;

解决方案:更换轴承且/或考虑重新设计,使用具有更长计算疲劳寿命的轴承。

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布氏压痕

症状:布氏压痕表现为滚道上的凹痕,增加轴承振动(噪音);严重的布氏压痕可能引起过早疲劳失效;

原因:轴承过度静载荷;对轴承的猛烈撞击;在安装轴承时使用了斧头;跌落或撞击已装配的设备;把轴承压到轴上时对外圈施力;

解决方案:在选择轴承时考虑静载荷率;选择适当设备安装轴承,只对适合承受压力的套圈施力;

污染

症状:滚动体和滚道凹陷,引起振动;

原因:来自受污染的工作地区的空气带来的灰尘、污垢和磨损物质;脏的手或工具;润滑剂或清洁溶剂中的异物;

解决方案:清洁工作环境、工具、设备和手以减少风险;使轴承安装地区远离任何研磨操作;到安装时再拆开轴承的原包装;在受污染的工作环境中,应考虑使用密封装置;

润滑剂失效

症状:滚动体和滚道褪色(蓝色/棕色);由于过热和毁坏性失效引起的滚动体、套圈和保持架的过度磨损;

原因:润滑剂流量受限;过高温度降低了润滑剂品质;

解决方案:使用适当及适量的润滑剂;保证适当的轴承配合;控制预载荷以降低轴承温度;

腐蚀

症状:滚动体、滚道和保持架上的红色/棕色污点或沉积物;振动增加,引起磨损;径向游隙增加或预载荷损失;

原因:将轴承暴露在腐蚀性液体或空气中;

解决方案:从轴承区域中引开腐蚀性液体;使用完全密封的轴承;在特别不利的环境下,考虑使用外部密封;

沟蚀

症状:覆盖滚道绝大部分或整个滚道圆周的轴向平行的棕色痕记;

原因:持续通过交流电或直流电;均匀的低电流;

解决方案:通过接地或绝缘的方法防止电流通过轴承;使用电绝缘轴承;

过量载荷

症状:滚动体严重磨痕;过热表现;扩散的疲劳区域(散裂);

原因:轴承的过量载荷;

解决方案:减少载荷;重新设计,使用容量更大的轴承;

挡边断裂

症状:支撑挡边部分或全部断裂或破裂;

原因:无法接受的高轴向载荷;挡边支撑不足;轴向震动载荷;安装损伤;

解决方案:保证好的挡边支撑设计;保持载荷于限定范围内;遵守适当的安装指导和方法;

微动磨损

症状:微动磨损,产生细小的金属颗粒,氧化后留下明显的棕色斑;配合表面磨损,引起噪音和溢流问题;可能的疲劳断裂;可能的游动轴承功能故障;

原因:和动力有关的配合过松,在配合部分之间出现微移;

解决方案:遵照供应商安装指导,获得适当的配合建议;

滞塞

症状:部分或大面积焊接及挡边和滚子表面的深度划痕;在这个区域内还有润滑剂焦化;

原因:高载荷和高速度下的不当润滑(润滑剂的数量和工作粘度过低);高载荷和低速度下的不当润滑(滚子表面和挡边之间没有流体的润滑膜);由于热扩散,引起有害预载荷;由于滚道磨损和套圈倾斜引起的滚子歪斜;圆柱滚子轴承的轴向载荷过高;不成直角的配合;表面的轴向预载荷过高;

解决方案:改善润滑(增加粘度、EP添加剂和数量);保证正确的轴承调整;

反向载荷

症状:球上出现球在滚道外边缘上滚动引起的沟蚀带;

原因:角接触球轴承设计为只在一个轴向方向受力;受到反向载荷时,外圈上的椭圆形接触表面被外圈那一边上的低台肩削短;其结果是压力过大及温度升高,随后是振动增加和过早疲劳;

解决方案:保证角接触球轴承的适当安装。

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