爱游戏轴承故障及原因pdf轴承故障及原因 目录 简介 轴承故障及其原因 轴承的使用寿命 滑道类型及其说明 轴承损坏的类型 磨损 研磨颗粒引起的磨损 不充分润滑引起的磨损 振动引起的磨损 缺口/ 凹痕 错误安装或过载引起的缺口/ 凹痕 外来颗粒引起的缺口/ 凹痕 脏污 滚子末端或导轨边缘的脏污 滚子和滑道的脏污 与滚子间距对应的滑道的脏污 外表面的脏污 止推球轴承的脏污 表面损坏 腐蚀 深层生锈 摩擦腐蚀 电流通过引起的损坏 散裂 预载引起的散裂 椭圆挤压引起的散裂 轴挤压引起的散裂 未对准引起的散裂 缺口/ 凹痕引起的散裂 脏污引起的散裂 深层生锈引起的散裂 摩擦腐蚀引起的散裂 槽/坑引起的散裂 裂缝 粗糙处理引起的裂缝 过分驱动引起的裂缝 脏污引起的裂缝 摩擦腐蚀引起的裂缝 支撑架损坏 振动 超速 磨损 阻塞 其他 简介 轴承故障及其原因 轴承是大多数机器的最重要组成部分, 因而对其工作能力和稳定 性有严格要求. 因此, 非常重要的滑动轴承近年来一直是人们广泛研 究的对象, 滑动轴承技术也已成为一特殊的科学分枝. SKF 从一开始 就一直站在这一领域的前沿. 进行此项研究, 可以相当精确地计算轴承寿命, 从而更好地与有 关机器寿命相匹配. 然而, 轴承有时达不到它的额定寿命. 原因可能有很多, 比如负 载比预期大, 不充分润滑, 粗糙处理, 无效密封, 安装过紧从而导致 不能彻底清洁轴承内部. 不同类型的原因会造成不同类型的损坏. 因 此, 如果可能的话, 应检查损坏的轴承, 在大多数情况下查明损坏原 因并采取必要的措施以防止损坏的再次发生. 轴承的使用寿命 一般说来, 旋转轴承不可能永远旋转下去, 除非达到理想怕操作 条件, 或者达不到疲劳极限, 但材料迟早会出现疲劳. 出现疲劳前的 阶段有助于确定轴承旋转圈数和负载大小. 剪切应力循环出现于支 撑表面的负载下会导致疲劳. 之后该应力会造成裂缝并逐渐延伸到 表面. 滑动件忽略材料裂片脱离即为散裂, 散裂后长度会慢慢增大 (见图1 至图4) 并最终导致轴承无法继续使用. 旋转轴承的寿命即最初散裂发生前其旋转圈数. 这并不是说散裂 后就不能使用轴承. 散裂是一个持续时间相对较长的过程, 可以通过 轴承内不断增加的噪音和振动来判断. 因此, 通常有很多时间来准备 更换轴承. 图1-4 散裂的过程 滑道类型及其说明 旋转轴承在旋转件接触面负载旋转, 滚道表面看起来通常有点阴 暗. 这不意味着磨损, 并对轴承寿命无关紧要. 此文中, 滚道内圈或 外圈的无光泽的表面即滑道类型, 因旋转和负载条件而在外观上有 所不同. 检查拆下来的轴承的滑道类型, 可以更清楚的了解轴承是在 什么条件下运行. 弄清标准和非标准滑道类型之间的区别, 可以准确 地判断轴承是否在正常条件下运行. 图5-11 表明了不同旋转和负载条件下的标准滑道类型, 图 12-18 表明了非标准工作条件下的类型. 绝大多数情况下, 轴承的损坏发生在滑道类型范围内, 而且, 一 旦认识到其重要性, 其外观和位置将有助于判断损坏的原因. 因为深槽球轴承和止推球轴承特有的滑道类型, 它们常被用来进 行举例论证. 然而, 对图进行修改后仍适用, 对类型轴承也一样. 图 5 单向径向负载. 内圈 旋转, 外圈固定. 内圈: 滑道类型宽度一致, 位于中心, 延伸到滚道整 个周围. 外圈: 负载方向滑道类型 最宽, 逐渐细到末端. 正常 安装和清洁内部后, 该滑 道类型延伸到略小于滚道 周围一半. 图 6 单向径向负载. 内圈 固定, 外圈旋转. 内圈: 负载方向滑道类型 最宽, 逐渐细到末端. 正常 安装和清洁内部后, 该滑 道类型延伸到略小于滚道 周围一半. 图7 径向负载与内圈同步旋转. 内圈 旋转 – 外圈固定. 内圈: 负载方向滑道类型最宽, 逐渐 细到末端. 正常安装和清洁内部后, 该滑道类型延伸到略小于滚道周围一 半. 外圈: 滑道类型宽度一致, 位于中心, 延伸到滚道整个周围. 图8 径向负载与外圈同步旋转. 内圈 固定 – 外圈旋转. 内圈: 滑道类型宽度一致, 位于中心, 延伸到滚道整个周围. 外圈: 负载方向滑道类型最宽, 逐渐 细到末端. 正常安装和清洁内部后, 该滑道类型延伸到略小于滚道周围一 半. 图9 单向径向轴负载. 旋转内圈或外 圈. 内圈和外圈: 滑道类型宽度一致, 位 于中心, 延伸到两者滚道整个周围, 横向更换. 图 10 联合单向径向负载和轴负载. 旋转内圈 – 固定外圈. 内圈: 滑道类型宽度一致, 位于中心, 延伸到滚道整个周围, 横向更换. 外圈: 滑道类型延伸到滚道整个周围, 横向更换. 该类型在径向负载方向为 最宽. 图11 单向轴负载. 旋转轴垫片 – 固 定外垫圈. 轴垫片和外垫圈: 滑道类型宽度一致, 延伸到两者滚道整个周围. 图12 单向径向负载+不平衡. 旋转内 圈 – 蠕动外圈. 内圈和外圈: 滑道类型宽度一致, 延 伸到两者滚道整个周围. 图 13 安装太紧 – 预载. 单向径向负 载. 旋转内圈 – 固定外圈. 内圈: 滑道类型宽度一致, 位于中心, 延伸到滚道整个周围. 外圈: 滑道类型位于中心, 延伸到滚道 整个周围, 该类型在径向负载方向为最 宽. 图14 外圈椭圆挤压. 旋转内圈 – 固定外圈. 内圈: 滑道类型宽度一致, 位于中心, 延伸到滚道整个周围. 外圈: 滑道类型位于滚道直径相对的两 个截面. 该类型收缩的地方最宽. 图15 外圈未对准. 旋转内圈 – 固定外圈. 内圈: 滑道类型宽度一致, 位于中心, 延伸到滚道整个周围. 外圈: 滑道类型位于滚道直径相对的两 个截面, 相互对角更换. 图 16 内圈未对准. 旋转内圈, 固定 外圈. 内圈: 滑道类型在两个直径相对的截 面, 相互对角更换. 外圈: 负载方向滑道类型最宽, 逐渐 细到末端. 由于内圈未对准, 减少内 部清洁次数, 滑道类型长度取决于内 部清洁减少的程度. 图17 外垫圈位于相对轴垫片离心的位 置. 旋转轴垫片, 固定外垫圈. 轴垫片: 滑道类型宽度一致, 延伸到滚 道整个周围. 外垫圈: 滑道类型延伸到滚道整个周 围, 相对滚道离心. 图 18 外垫圈未对准. 旋转轴垫片, 固 定外垫圈. 轴垫片: 滑道类型宽度一致, 延伸到滚 道整个周围. 外垫圈: 滑道类型位于滚道中心, 比其 周围部分宽. 轴承损坏的类型 不同的原因会引起不同的故障造成不同的损坏. 比如初级损坏会 引起中级损坏散裂或破裂, 最终出现故障. 过度的内部清洁, 振动, 噪音等初级损坏都会使轴承废旧. 轴承出现故障通常是由初级损坏 和中级损坏共同引起的, 分类如下: 初级损坏: 磨损 缺口/ 凹痕 表面损坏 腐蚀 电流损坏 中级损坏: 散裂 破裂 磨损 通常情况下, 旋转轴承的磨损不易被察觉, 它一般因不充分润滑, 外来颗粒进入, 未运转轴承的振动所致. 研磨颗粒引起的磨损 研磨颗粒, 像粗砂/屑一样细小, 进入轴承会磨损滚道, 旋转件 和支撑架. 表面会因研磨颗粒的粗糙程度和不同种类而出现不同程 度的灰暗/无光泽. 有时铜支撑架的颗粒会产生铜绿, 出现浅绿色 的油脂. 因为轴承在运行, 表面和支撑架也会有材料磨损, 所以研磨颗粒 数量将会越来越多, 从而最终导致轴承无法继续使用. 但是没有必 要报废只有轻微磨损的轴承,这样的轴承清洁后便可再次使用. 研磨颗粒可能是因为密封状况不够好而进入轴承, 伴随受污染的 润滑剂进入轴承或在安装操作过程中进入轴承的. 外观 原因 措施 滚道和旋转件周围的小 安装前或安装时清洁不 安装前不要拆开轴承. 保 缺口/ 凹痕. 灰暗无光泽, 到位. 证车间和工具卫生. 表面磨损. 油脂变成绿色 密封不到位 检查并改进密封 润滑剂被铜支撑架的磨 始终使用新鲜, 干净的润 损颗粒污染. 滑剂. 擦拭油脂喷嘴. 将 油过滤. 图 19 带滚道的球形滚子轴承的 外圈已被研磨颗粒磨损. 很容易 看出磨损与未磨损截面的分界 线. 不充分润滑引起的磨损 外观 原因 措施 磨损, 经常像镜面, 表面; 润滑剂逐渐用完或者已 检查润滑剂是否到达轴 之后由蓝色变成褐色. 没有润滑性. 承. 更频繁地进行润滑. 图 20 圆柱滚子由于缺少润滑剂而出现 镜面表面. 图 21 球形滚子轴承的外圈未充分润滑. 滚道出现镜面磨光. 振动引起的磨损 外观 原因 措施 滚道沉陷, 对于滚子轴承 固定时轴承易振动 在运输途中通过径向预 为矩形, 对于球轴承为圆 载保护轴承. 形. 沉陷的底端可能明亮 准备一个减振底座. /灰暗/被氧化. 在条件允许的地方使用 球轴承, 而不用滚子轴 承. 在条件允许的地方用油 浴润滑. 图22 锥形滚子轴承的外圈在操作时因振动被损坏. 图 23 圆柱滚子轴承因振动被损坏. 轴承未运行时便已被损坏. 从由 底部腐蚀引起的明显沉陷间的散裂可以很明显看出, 该圈位置已在 短期内发生改变. 图 24 圆柱滚子轴承的内外圈易受振动. 内圈位置已改变. 图 25 弹簧加载一个深凹槽球轴承以防止 振动损坏. 图 26 自动对准球轴承的外圈因振动被 子损坏. 该轴承根本没有旋转. 缺口/ 凹痕 错误安装或过载引起的缺口/ 凹痕 外观 原因 措施 两圈滚道的缺口/ 凹痕的 用圈错误引起的安装压 采用干涉配合 间距与滚动元件的间距 力 相等 锥形座抬高过猛 严格遵守 SKF 锥形座轴 承安装有关说明 未运行时过载 避免过载, 或使用更高静 载荷额定值的轴承 图 27 止推球轴承的垫圈在未运行时受过载的影响. 缺口/ 凹痕较窄, 径向对准, 球状不如径向球轴承. 图28—30 不恰当的处理结果. 双排圆柱滚子轴承的滚 子受到撞击( 图28). 如外围照相机所拍, 滚子出现两个 直径相对的缺口/ 凹痕( 图 29). 滚子依次使内圈滚道出 现凹痕. 外来颗粒引起的缺口/ 凹痕 外观 原因 措施 细小的缺口/ 凹痕分布在 外来颗粒进入轴承 在安装操作过程中, 清洁 两圈的滚道周围和滚动 后进行观察. 元件里 保证润滑剂不受污染. 改进密封性. 图31 滚子轴承的一个滚道中因脏东西导致的缺口/ 凹痕 - 放大50 倍 脏污 滚子末端或导轨边缘的脏污 外观 原因 措施 辊端和边缘正面刮伤和 在过大的轴向载荷下滑 添加合适的润滑剂 变色 动, 和不充分润滑 图32 球形滚子轴承的滚子表面的脏污 – 放大100 倍 图 33 圆柱滚子末端出现由过大的轴向载荷和不恰当 润滑引起的脏污. 图34 与图33 中同样原因引起的导轨边缘脏污. 滚子和滑道的脏污 外观 原因 措施 滚道载荷区起点区和滚 滚子加速进入载荷区. 添加恰当的润滑剂. 子表面出现刮伤和变色. 减少轴承内部清洗. 图35 球形滚子轴承外圈两滚道出现滑材脏污. 与滚子间距对应的滑道的脏污 外观 原因 措施 横向脏污条纹 – 间距与 在安装操作时, 装配滚子 进入时旋转内圈或外圈. 滚子间距一致 – 圆柱滚 和支撑架过程中, 把一个 做好表面润滑. 子轴承滑道里面 圈装到另一个圈上装歪 安装轴承时使用安装圈. 了 横向脏污条纹 – 间距与 打击/ 吹不恰当的圈或预 调整时旋转轴承. 滚子间距一致 – 球形轴 载过大而没有旋转轴承 针对装得最紧的圈使用 承和锥形滚子轴承滑道 安装动力; 该动力绝不能 里面 通过滚动元件. 图36 安装圈 图 37 圆柱滚子轴承内圈滚道里面和 滚子上面出现脏污条纹, 因为装配滚子 时装歪了, 没有旋转. 图38 球形滚子轴承的外圈滚道出现由打击/ 吹内圈引起的脏污条纹. 图39 一条如图38 所示的脏污条纹 – 放大50 倍 外表面的脏污 外观 原因 措施 圈孔或外表面或正面出 轴或机架有关的圈旋转 选用更多的干涉配合 现刮伤或变色 图40 圆柱滚子轴承内圈的脏污面. 图 41 球形滚子轴承外圈的脏污外 表面. 从轴孔到轴承环发生材料转移. 止推球轴承的脏污 外观 原因 措施 滚道出现脏污斜纹 相对旋转速度而言, 载荷 用弹簧给轴承预加负荷. 太小 图 42 止推球轴承滚道出现脏污条纹, 因为相对负荷而言, 旋转速度过高. 图43 用弹簧给止推球轴承预加负荷 表面损坏 外观 原因 措施 表面损坏在最初是无法 不充分或不正确润滑. 改进润滑. 用肉眼看到的. 进一步才 会看得到又小又窄, 有结 晶断裂面的坑. 图 44 表面损坏即表现为一条环绕球形滚子轴承的 滚子的带状. 图45 如图为表面损坏 – 放大100 倍 腐蚀 深层生锈 外观 原因 措施 滚道间出现灰黑色的条 轴承里面长期有水, 湿气 改进密封性. 纹, 通常与滚动元件间距 或腐蚀物. 使用防锈性更好的润滑 一致. 进一步滚道和轴承 剂. 其他表面则会出现蚀损 斑. 图46 圆柱滚子轴承外圈出现深沟生锈. 图47 球形滚子轴承内圈出现大量水蚀痕 迹. 摩擦腐蚀 外观 原因 措施 外圈外表面或内圈孔生 安装太松. 调整该座. 锈. 滑道类型在相应位置 轴或机架座排列错误. 标出. 图48 球形滚子轴承外圈出现摩擦腐蚀 图 49 自动对准球轴承孔出现大面积摩擦腐 蚀. 电流通过引起的损坏 外观 原因 措施 滚道和滚子出现深褐色 有电流通过旋转轴承. 改道发送电流以给轴承 或灰黑色凹槽(折皱)或坑. 设旁路. 球仅变黑. 有时Z 形锯齿 使用绝缘轴承. 在球轴承滚道内发热. 滚道和滚动元件局部发 有电流通过未旋转轴承. 改道发送电流以给轴承 热. 设旁路. 焊接时接地, 以避免电流 通过轴承. 使用绝缘轴承. 图50 球形滚子轴承外圈出现由电流通过引起的凹槽 图51 自动对准球轴承外圈被电流损坏. 图52 因电流损坏的深沟球轴承呈Z 形. 假设瞬时高安电流通过时, 这种结构发 热, 并伴随轴向振动. 图 53 通道轴箱轴承未运行时, 因高安电 流通过被损坏. 图 54 通道轴箱轴承的滚子因电流通过被 损坏( 同图53 中轴承) 散裂 图55 散裂的锥体和锥形滚子轴承的滚 子, 由巨大的负荷和不正确润滑引起. 预载引起的散裂 外观 原因 措施 两圈的滚道明显标有滑 装得太紧导致的预负载 更改安装件或选用有更 道类型 多内部清洁的轴承. 散裂通常出现在负荷最 锥形座抬高过多 在锥形座上不要再驱动 大区. 轴承. 严格遵守SKF 有关 说明. 单排角面接触止推轴承 重新调整轴承以减小预 或锥形滚子轴承调整后 载 产生过多预载

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