軸承保養(yǎng),維護(hù)原理

1、自行車依靠人體引擎驅(qū)動的交通工具，而軸承的順暢可以減小動能的消耗，使得速度更快，而自行車 的各個軸承的不順，哪怕是最小的動力損失和摩擦上升都會影響速度，所以為了完美順暢的自行車，就必 須有接近完美的軸承來配合。根據(jù) skf 的產(chǎn)品保固手冊上說， 百分 16 的培林是裝配中損壞， 百分 36 潤滑不當(dāng)中損壞， 百分 14 來自 污染的損壞，百分 34 才是疲勞后自己損壞的，而疲勞損壞的發(fā)生是要非常久的，一顆低轉(zhuǎn)速深溝球軸承， 理論上壽命是永久的，所以保養(yǎng)和安裝等都是是非常關(guān)鍵的。下面我會在逐步將這些資料編寫發(fā)上來。為什么軸承會損壞僅部分軸承是在實(shí)際使用中損壞的，大部分軸承應(yīng)用超過機(jī)器或者設(shè)備本身

2、的設(shè)計壽命。軸承損壞的原因很多， 超出原先估計的負(fù)載，非有效的密封或者過緊的配合， 所以導(dǎo)致過小的間隙等， 任何一種因素皆有其特殊的損壞形式，并且會留下特殊的損壞痕跡，因此，檢查損壞的軸承，在大多數(shù)的 例子種可以發(fā)現(xiàn)其損壞的導(dǎo)因，并且給予這些原因采取防止的措施。大體上來說，有百分 30 多是疲勞產(chǎn)生的損壞，而另外百分 60 多都是因?yàn)闈櫥涣?，污染，安裝方法 不當(dāng)所造成的。然而這些順和形勢與軸承所用的工業(yè)有關(guān)系，例如紙漿工業(yè)，多是由于污染，潤滑不良所造成，而不 是由于材料疲勞導(dǎo)致的。而自行車軸承的損壞根據(jù)我個人使用的經(jīng)驗(yàn)，喝紙漿工業(yè)有點(diǎn)類似，過去有發(fā)生軸承進(jìn)水的問題，導(dǎo) 致內(nèi)部生銹發(fā)生不順，也

3、曾經(jīng)因?yàn)殄e誤的使用了低極壓油料，導(dǎo)致軸承更易損壞，也有在錯誤的敲擊軸承 后，導(dǎo)致裝入后既發(fā)現(xiàn)不順，而不久后就開始的損壞發(fā)生。軸承疲勞損壞的現(xiàn)象分析軸承從開始使用導(dǎo)第一個材料疲勞的現(xiàn)象出現(xiàn)的這個期間長短是和軸承的轉(zhuǎn)速，負(fù)載的大小，潤滑干 凈度有關(guān)系的。疲勞是負(fù)載表面下剪應(yīng)力周期性出現(xiàn)所形成的結(jié)果， 經(jīng)過一段時間后， 這些剪應(yīng)力便引發(fā)細(xì)小的裂顱， 然后漸漸延伸到表面，當(dāng)滾動件經(jīng)過這些裂顱后，便有些裂塊脫落，形成所謂 “剝皮現(xiàn)象 ”，然后隨著剝皮 的情況繼續(xù)擴(kuò)大，軸承即損壞不堪使用。以上是軸承疲勞的描述，它最初是發(fā)生在表面以下的，雖然最初的剝皮情況通常非常輕微，但是隨著 應(yīng)力的增加和裂塊的增多，導(dǎo)致

4、剝皮面積的蔓延，這種破壞形勢通常維持很長一段時間，其明顯可見的階 段是在噪音及震動增加的時候。自行車軸承在損壞的最初級階段，可能僅是轉(zhuǎn)動時難以感覺的，而后期發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動時有麻點(diǎn)感，而一但 出現(xiàn)麻點(diǎn)感， 軸承并不是不能使用， 只是在每次前進(jìn)珠子和軸碗和軸檔都發(fā)生更大的磨損和更嚴(yán)重的損壞，由于自行車是一種低速高極壓類型的軸承方式，所以即使表面剝皮現(xiàn)象嚴(yán)重，也不是不堪使用的，而是無 形無聲中消耗你的動力，而你的感覺可能僅是覺得車子不知道為什么不好騎不順了。因此在軸承完全破壞前，它提供使用者足夠的發(fā)現(xiàn)時間，不要忽視這種摩擦的存在，它會令騎行的速 度下降，讓長距離體力的消耗更大速度更慢。如果對于表面的粗糙程

5、度細(xì)微，若潤滑油膜有適當(dāng)厚度時，則表面應(yīng)力生成的機(jī)率相當(dāng)?shù)牡?，這也就 是為什么要適當(dāng)?shù)倪x擇適合的機(jī)油來進(jìn)行潤滑的原因， 然而，如果壓力的負(fù)荷超過了油膜的 pu 值（疲勞負(fù) 荷極限值，如過高的轉(zhuǎn)速，過高的壓強(qiáng)沖擊），則材料的疲勞遲早會來。軸承提前損壞的原因（污染篇）自行車，尤其是越野自行車，經(jīng)常和泥水打交道，雖然現(xiàn)代高級自行車軸，使用了膠封軸承，外部還 使用高壓 o 型橡膠密封環(huán)，但是只能在某一程度上減少泥水的入侵，完全避免幾乎是不可能達(dá)到的，尤其 是高壓水槍沖洗，長時間在泥水環(huán)境下越野，連續(xù)的雨天騎行等。軸承是精密的零件，越小號的軸承，珠，鐺，碗之間的間隙是越小的，如果軸承的潤滑脂受到了污染，

6、 將無法達(dá)到培林的使用壽命， 而發(fā)生提前的損壞， 這種損壞的比例在軸承的比例中至少有百分 14 是由污染 問題引發(fā)的。處理的方法就是及時的在惡劣環(huán)境使用后及時的更換潤滑脂，這個工作聽似精密復(fù)雜，其實(shí)相比更換 培林來的簡單方便的多，在后面我們將具體就軸承的換油工作進(jìn)行細(xì)致的拍攝解剖，其實(shí)是十分簡單的。軸承提前損壞的原因（潤滑不當(dāng)）盡管可以安裝 “免維護(hù)”的膠封軸承，但是提前失效的軸承中仍然有百分 36 是由于潤滑脂技術(shù)應(yīng)用不正 確而造成的。任何潤滑不當(dāng)?shù)妮S承，都不可避免的提前失效，由于軸承是花鼓中膠不容易裝拆的部位，而先天使用 了不正確的潤滑脂，而后期使用時不更換潤滑脂，或者在潤滑脂發(fā)生碳化變質(zhì)

7、污染后不進(jìn)行及時更換，那 你的花鼓就很難有足夠長的壽命和良好的潤滑度。自行車使用的配林我們現(xiàn)在碰到大多數(shù)都是深溝球的小規(guī)格軸承，如609 ，6000 ，6001 ，6200 ，這些在工業(yè)上都是用于小規(guī)模電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子使用的培林，而這樣的小培林在購買時通常預(yù)裝的是低粘度， 高潤滑度的廣譜潤滑脂。而我們過去也曾經(jīng)大量錯誤的購買和使用價格相當(dāng)昂貴的這類潤滑脂，比如我們過去購買的 SKF 的 LGMT-2 合成鋰基脂，這是一種低扭距，低摩擦的小電機(jī)潤滑油，也正是大多數(shù)小號 skf 培林中使用的，當(dāng) 時的價格還很貴，但是這樣油料的粘稠度僅110 ，對高負(fù)荷，極壓，往復(fù)運(yùn)動的能力都差，而根據(jù)自行車軸的使

8、用情況，這應(yīng)該是一種低轉(zhuǎn)速，高極壓（因?yàn)榇罅繅毫H集中在幾個細(xì)小的培林上，且沖擊跳躍時 會產(chǎn)生更大壓力），所以我們后來選擇了SKF的LGEP-2合成鋰基脂，而這種雖然價格也貴，但是其粘度達(dá)到 200 ，高負(fù)荷，高防水，高防銹，高抗震，雖然在低扭距摩擦指標(biāo)上不如 LGMT-2 ，但是卻完全適合自 行車的前后中軸和車首碗組（今天我們對一些老款花鼓，如rm40的修復(fù)中都是使用LGEP-2潤滑）。軸承提前損壞的原因（裝配不當(dāng)）另一個損壞高達(dá)百分 16 的原因， 就是這個裝配不當(dāng)， 而錯誤或者暴力的裝入方法， 使得那些培林在裝 入時就已經(jīng)發(fā)生了光滑鐺碗表面的敲擊硬傷。為了讓培林卡緊軸心，防止軸套摩擦現(xiàn)象

9、的產(chǎn)生（這種現(xiàn)象會在高速轉(zhuǎn)動機(jī)械上瞬間產(chǎn)生高溫，造成 潤滑油燒干甚至導(dǎo)致熱漲卡死， 造成停機(jī)） ，所以軸承的內(nèi)鐺和外碗 （工業(yè)上也稱軸承箱） 使用一種 “過盈 現(xiàn)象，通俗的說就是軸比內(nèi)鐺大，或者外碗比裝入物大，這種過盈需要很大的力量才能裝入，而這樣的裝 入對培林進(jìn)行敲擊需要極大的力量，這會造成培林在敲擊的過程中損傷，所以工業(yè)上的大軸承通常采用加 熱，液壓頂入等方式。自行車使用的是膠封深溝球軸承，這樣的軸承最怕敲擊（滾針培林和大培林對敲擊的抵抗力稍強(qiáng)）， 且也不可使用加溫裝入方法，但是由于自行車培林的過盈很小，甚至如青豪培林花鼓可以用手放入培林， 所以使用膠錘的敲入是相對安全的，但是頂入的墊背物

10、卻是需要有非常平的表面，而使用靜力壓入，比如 臺鉗壓緊，是最佳的方式。我們在稍后的篇章會介紹一種老李首次發(fā)布的頂入深溝球培林的新方法，非常的簡單，且可以幾乎無 損的安全安裝培林。軸承損壞的判斷觸摸，觀察，傾聽檢查車軸，事先在長途或者比賽前發(fā)現(xiàn)培林存在的故障，早期在培林潤滑嚴(yán)重惡化時，提前的排除這 些故障進(jìn)行潤滑或者進(jìn)行更換，以避免由于硬件的問題，而影響水平的發(fā)揮，這是對于專業(yè)車手和業(yè)余車 手都很重要的。觸摸是一個很簡單的方法，在工業(yè)上，培林的潤滑問題可以導(dǎo)致高溫，而使用手觸摸就可以感覺到， 這種高溫會有害培林中的潤滑劑，對于自行車難有那樣的高速旋轉(zhuǎn)，甚至達(dá)到讓培林發(fā)熱的地步，自行車 檢查的觸摸

11、僅是用手模正在轉(zhuǎn)動的花鼓的軸心，這可以感覺到里面的情況，震動表示出現(xiàn)凹坑或者珠子已 經(jīng)不圓，流沙般的感覺是缺乏良好潤滑，而如果轉(zhuǎn)動澀而卡，那說明油料干枯或者錯誤的裝置使得培林已 經(jīng)發(fā)生錯位過緊。觀察主要是針對培林的外觀，看是否膠封已經(jīng)破裂，拆開膠封檢查潤滑油是否干枯，發(fā)黑代表潤滑油 污染或者碳化，發(fā)白渾濁說明進(jìn)水，這種情況下發(fā)現(xiàn)越早，換油后損害越小，而長期這樣的油料使用，可 以讓培林產(chǎn)生不可逆的損壞。傾聽，工業(yè)上常用電子聽診器來檢查培林的情況，低沉的嗚嗚聲代表培林工作正常，而斯斯聲和尖銳 唧唧聲或者其它不規(guī)則的生意，那表示軸承正處于不正常的工作狀態(tài)。尖銳唧唧聲可能是不適當(dāng)?shù)臐櫥斐?，不適當(dāng)?shù)臐?/p>

12、滑照成金屬摩擦，而斯斯的聲則可能是潤滑油被污 染。不規(guī)則的雜音則是滾道凹痕產(chǎn)生震動發(fā)出的。在沒有電子聽診器的情況下自行車有很簡單的方法，用一木棍頂在前叉或者后叉上，然后轉(zhuǎn)動，而中 軸也可以使用這個方法，但是因?yàn)橹休S的聲音會和后軸混合在一起，所以不好判斷。以上三種方法中最適合自行車的就是觸摸，只需要將輪子拆下一轉(zhuǎn)，便可以很準(zhǔn)確感覺出軸損壞達(dá)到 的嚴(yán)重程度。軸承潤滑小知識1 防銹性能使用于軸承內(nèi)的油脂都具有防銹性，防銹的性能好壞主要是看油脂的可溶性，不同粘稠度和不同材料 形成的潤滑脂，具有不同等級的防容和防銹性能，一般的來說，粘稠度大且脂溶性差的油脂防水性更好， 這樣的油脂即使在培林腔中充滿了水，

13、也可以在鋼材表面形成一層可以抵擋的油膜。自行車由于轉(zhuǎn)速低， 油脂的選擇可以相對用粘稠度稍微高，但是防水性極強(qiáng)的種類，因?yàn)樽孕熊囋谙窜?，雨天，越野，都常?水打交道，這就使得防水性非常重要，即使是稍微粘稠的油脂，也不會影響低轉(zhuǎn)動下的順暢，而一但表面 形成了氧化破壞，那整個剝皮過程和老化過程都將快速的加劇。2 機(jī)械穩(wěn)定性油脂在高速旋轉(zhuǎn)時時會變軟的，導(dǎo)致泄漏，當(dāng)有震動時，油脂會被從滾道上擠壓拋出，而油脂的皂結(jié) 構(gòu)會產(chǎn)生機(jī)械崩解使得油脂被破壞，甚至被拋出軸承。3 油封油封是包含油脂和軸承不受外界污染的門戶，工業(yè)上許多軸承僅使用了滾珠保持架，有些使用的是金 屬油封系統(tǒng)，有些因?yàn)橛凶詣蛹佑拖到y(tǒng)，而呈現(xiàn)完全

14、開放狀態(tài)，而自行車通常不能使用這樣的軸承，否則 僅在油脂枯竭或污染的第一個周期后，即宣告壽命終結(jié)，而金屬油封的軸承雖然也可以在一個較長時間避 免污染，并且可以起到含油作用，但是以后不能拆開從新注油或者進(jìn)行全面的清潔，所以也同樣不適合自 行車使用，自行車使用的軸承必須選擇購買帶有膠封的，這種封裝的防污染性能好，油料保持時間長，并 且可以在一個很長的使用周期后，將塑料油封挑開，然后將內(nèi)部進(jìn)行全面的清潔和油脂的更換。4 混合油脂絕對不要把不能相容的油脂混合，如果兩種不相容的油脂混合，通常稠度會變軟，最后因?yàn)橛椭菀?流失而造成損壞，如果你不知道你的軸承原來使用那種潤滑脂，則先要將原來的油脂全部清除，

15、然后添加 一種油脂進(jìn)行潤滑。油脂的分類和選擇油脂的分類可根據(jù)他們的容許溫度來進(jìn)行，油脂的潤滑能力和粘稠度受到工作的溫度影響較大，在某 個溫度下，油脂可以讓軸承保持良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。em油脂的分類理論上可分為低溫的It，中溫下的mt，高溫下的ht，同時一類油稱為ep （耐擠壓）（耐擠壓并添加二硫化鉬），加有添加劑以加強(qiáng)潤滑油膜的強(qiáng)度。選擇油脂是非常重要的， 如果錯誤的旋轉(zhuǎn)油脂，則所有預(yù)防軸承損壞的措施也是徒然， 選擇一直油脂， 在它合適的工作溫度和環(huán)境下達(dá)到最好的防疲勞和潤滑的效果，通常軸承的制造者會指定使用某種類型的 油脂，但是我們大家的自行車軸通常不會有類似的信息獲得，而要使軸承運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮在最佳的狀態(tài)。那選擇油脂的態(tài)度就必須是非常認(rèn)真的，我推薦大家可以考慮的自行車油脂應(yīng)該是中等粘稠度，高防 水，高抗極壓，中溫，高抗震的油料，目前我們選擇使用過的油脂有多種，其中泰國 202（也稱斯達(dá) 2 號） 是一種廉價且符合大部分要求的油脂，唯一的問題是粘稠度過大，在軸間隙調(diào)整極佳狀態(tài)下，手轉(zhuǎn)也依然 感覺稍有阻力，原因是粘度過高，這種油甚