軸承損壞形式及原因分析課件

軸承損壞形式及原因分析

1、軸承損壞主要原因有：

①材料疲勞；②潤滑不良；③污染；④安裝問題；⑤處理不當。大體上講，有三分之一的軸承損壞原因是材料疲勞；有三分之一是潤滑不良；另外三分之一是污染物進入軸承或安裝處理不當。2、軸承損壞的開始：

軸承從開始使用到第一個材料疲勞點的出現(xiàn)的時間長短是和這段時間軸承的轉(zhuǎn)數(shù)、負載大小、潤滑及清潔度有關(guān)。疲勞是負載表面下剪應(yīng)力周期性出現(xiàn)所形成的結(jié)果，經(jīng)過一段時間后，便會引發(fā)微小的裂紋，然后漸漸延伸至表面。當滾動體經(jīng)過這些裂紋形成的小塊面積后，便有些裂塊開始脫落，形成所謂的剝皮現(xiàn)象，隨著剝皮的繼續(xù)擴大，軸承損壞不能使用。最初發(fā)生在表面下，雖然最初的剝皮通常非常輕微，但隨著應(yīng)力的增加及裂塊的增多，導(dǎo)致剝皮面積的蔓延，這種過程通常持續(xù)很長一段時間，期間有明顯的振動和噪音，因此在沒壞之前，應(yīng)有足夠的時間來更換它。一、為什么軸承會損壞？3、軸承的受力痕跡通常軸承在運轉(zhuǎn)工作一段時間后，在工作表面都會有明顯的受力痕跡，并非所有的痕跡的出現(xiàn)就表示軸承壞掉了，軸承在正常的狀況下使用也會留下受力痕跡的。

軸承在負荷下運轉(zhuǎn)，其滾道的接觸面在外觀上呈晦暗的發(fā)烏。但這并非表示是磨損，同時也跟壽命無關(guān)。此發(fā)烏的痕跡構(gòu)成了軸承的受力痕跡，此痕跡隨其運轉(zhuǎn)與負荷狀況，其外觀也各不相同，仔細地檢查就能幫助我們判斷軸承是否在正常的狀況下運轉(zhuǎn)。

向心軸承、球軸承、球面、雙列球只承受徑向力，能承少量的軸向負荷，往往損壞的形式都是過大的軸向力造成的。

⑴、單向的徑向負荷：兩種情況，一種是內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)；一種是內(nèi)環(huán)固定。

受力痕跡，偏離一側(cè)

內(nèi)外

⑵、單向的軸向負荷：內(nèi)環(huán)或外環(huán)旋轉(zhuǎn)。

⑶、單向的徑向負荷與軸向負荷組合。受力痕跡

受力痕跡

內(nèi)外受力痕跡

內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)，外環(huán)固定

外環(huán)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)環(huán)固定

內(nèi)外

⑶、徑向負荷與內(nèi)環(huán)同步旋轉(zhuǎn)，外環(huán)固定外環(huán)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)環(huán)固定

⑷、徑向負荷與外環(huán)同步旋轉(zhuǎn)，內(nèi)環(huán)固定1)滾道表面與滾子表面布滿凹痕，保持架上顆粒物及滾道面磨損，潤滑脂（劑）變色。通常該種情況都是安裝過程不潔所致。安裝時要保持清潔，使用新的潤滑脂，同時檢查密封是否完好。2)潤滑不當造成的磨損表面磨損呈鏡面壯，色澤呈藍色或棕色。此種情況是由于潤滑不足造成的，應(yīng)改善潤滑狀況，重新確定潤滑周期與油封。4、常見的軸承損壞形式及原因：5)

滾子端面擦傷在滾子端面與引導(dǎo)擋邊磨擦，產(chǎn)生刻痕及變色。此情況是由于過大的軸向負荷下滑動或潤滑不足引起的。此類損壞可選擇黏度較高的潤滑劑。

6)

滾子與滾道的磨傷在滾道負荷區(qū)開始端與滾子有磨傷及局部變色，這是由于滾子進入負荷區(qū)，突然加速所造成的。有兩種可行辦法；其一是選擇黏度較高的潤滑劑；其二是減小軸承間隙。

7)

外表面的磨傷內(nèi)環(huán)內(nèi)孔與外環(huán)外表面有刻痕及局部變色，此種情況是環(huán)與軸或軸承箱有相對運動所致。解決的唯一方法是加大環(huán)與軸或軸承箱的配合過盈量來防止相互轉(zhuǎn)動。軸向制動或夾緊無法解決此類問題。

8)

表面坑痕：滾道、滾動體表面或大端面小而淺的坑痕，呈結(jié)晶壯的破壞壯。這是由于潤滑不良所致。例如；少油或由于溫升所造成的黏度改變，使油膜無法將接觸面分離，表面有瞬間的接觸。辦法：改善潤滑。

9)

微動腐蝕軸承環(huán)與軸或軸承箱之間有相對運動才發(fā)生的現(xiàn)象。這是由于太松的配合或軸承座變形所致。

10)

電流腐蝕滾道或滾動體表面有暗棕色或灰黑色的直條痕或麻點。當電流通過軸承時，軸承零件表面會發(fā)生熔接現(xiàn)象。辦法：阻止電流流過軸承。

13)

印痕所造成的剝落滾道表面剝落，并有與滾子間距相等的印痕。這種是不正確安裝引起的軸承在靜止狀態(tài)負荷過度。其它的細微印痕可能是安裝時帶入的異物或潤滑劑中的異物。

14)

野蠻安裝敲打造成的裂痕此裂痕為崩裂的缺口，通常只發(fā)生在一邊。這是由于野蠻敲打通過滾動體將力傳遞到套圈端面形成沖擊力所致。請勿直接敲打軸承環(huán)。

15)

過度的擠壓造成的裂痕裂痕通過全斷面。這是由于軸承內(nèi)環(huán)的干涉配合太大或是在圓錐軸上過度推進所造成的。

16)

微動腐蝕所造成的裂痕在內(nèi)環(huán)上為橫斷向，在外環(huán)上則為圓周方向。是由于配合太松或是軸承箱形狀不佳引起的。

17)

微動腐蝕所造成的剝落軸承環(huán)的滾道表面剝落。相對于此處剝落的外表面有腐蝕現(xiàn)象。由于配合太松或軸承箱形狀不正確所致。

軸承溫升

軸承的摩擦損失在軸承內(nèi)部幾乎都變?yōu)闊?，因而?dǎo)致軸承溫度上升。摩擦力矩造成的發(fā)熱量可用下式表示

：

Q=0.105*10-6MN

Q：發(fā)生熱量kw

M：摩擦力矩N.mm

N：軸承轉(zhuǎn)速r.pm

發(fā)熱量與排熱量平衡，則軸承溫度穩(wěn)定。一般運轉(zhuǎn)初期溫度急劇上升，但達到正常狀態(tài)則基本穩(wěn)定。達到安定狀態(tài)為止的時間，溫度則因發(fā)熱量、軸承箱等熱容量、冷卻面積、潤滑油量、周圍溫度不同而不同。若總是穩(wěn)定不下來，達不到安定狀態(tài)，就只能判斷為某種異常。溫升異常的原因有：軸承扭動（力矩負荷）；游隙過小、預(yù)壓過大、潤滑劑過多或不足；異物混入及密封裝置的發(fā)熱等。摩擦：滾動軸承摩擦系數(shù)以軸承內(nèi)徑為基準，可用公式表示為：式中：μ：摩擦系數(shù)

M：摩擦力矩N.mm

P：負荷N

d：軸承內(nèi)徑mm軸承若運轉(zhuǎn)不正常時，通常表現(xiàn)出許多癥狀，大致可分為七大類：A：軸承過熱；B：噪音大；C：振動；D：機械性能達不到滿意效果；E：軸承在軸上松動F：更換頻率高；G：軸心轉(zhuǎn)動困難。隨著軸承不同程度的破壞，往往都是二次破壞的結(jié)果，要有效的排除這些軸承問題，必須先觀察這些軸承應(yīng)用情況，然后再分析這些損壞的原因。原因：1.

潤滑脂或機油失效或選用錯誤。相應(yīng)的辦法是：選擇正確的潤滑脂或機油，檢查潤滑脂或機油的相容性。2.油位太低，潤滑劑從油封流失，軸承箱內(nèi)潤滑脂不足。對策：油位應(yīng)該略低于最下面一個滾動體的中心，軸承箱內(nèi)潤滑脂填充約1/3至1/2空間。3.油位太高或軸承箱潤滑脂完全添滿，這樣會導(dǎo)致潤滑劑充分攪拌而產(chǎn)生高溫或漏油。對策：潤滑脂添入箱內(nèi)至1/2；若機油潤滑，油位略低于最下方滾動體的中心。

4.軸承間隙不適當，當有熱流通過軸心時，導(dǎo)致內(nèi)環(huán)過分膨脹。對策：檢查過熱軸承的間隙是否是原始的設(shè)計范圍，如果是，請改用較大的間隙，改成C3或C3改成C4。一、軸承過熱：5.接觸型（摩擦）油封太干或彈簧過緊。對策：更換接觸型的油封，并潤滑其油封表面。

6.軸承箱內(nèi)孔不圓，軸承箱扭曲變形、支撐面不平坦、箱孔內(nèi)徑過小。對策：檢查軸承箱、內(nèi)孔，調(diào)整底座調(diào)整片均勻分布。

7.旋轉(zhuǎn)油封與壓蓋相磨擦，或軸肩摩擦到軸承密封蓋上。對策；檢查旋轉(zhuǎn)的油封的運轉(zhuǎn)間隙以避免摩擦，防止不對正。

8.交叉定位或一軸上有兩個定位軸承，由于過多軸向膨脹而導(dǎo)致軸承內(nèi)間隙不足。對策：

1）在軸承箱和端蓋凸緣之間插入調(diào)整片以釋放軸承的軸向預(yù)壓。2）將任一軸承箱的端蓋往外移，利用調(diào)整片以獲得介于軸承箱和外環(huán)之間的間隙，有可能的話施加軸向彈簧力量在外環(huán)上，以降低軸的軸向浮動。9.緊定套過分緊鎖：放松固定螺帽與套筒，重新鎖緊，確保軸承能自由的旋轉(zhuǎn)。彈簧1.潤滑脂或機油失效，潤滑劑型號選擇不當。對策：選擇適當?shù)臐櫥瑒?，?yīng)確認它們的相容性。2.油位太低或軸承箱潤滑脂不足。對策：油位應(yīng)略低于最下方滾動體的中心，軸承箱內(nèi)填充潤滑脂

1/3～1/2空間。3.軸承內(nèi)部間隙不適當，緊定套筒過分鎖緊，軸徑過大與軸承內(nèi)孔過盈太大等都能造成軸承間隙減小，當軸面有熱流通過時，導(dǎo)致內(nèi)環(huán)過分膨脹。對策：1）檢查過熱軸承間隙是否與原始設(shè)計相符，如果依舊，可以改用較大間隙。如由“0”組改成“C3”由“C3”改成“C4”。2）改善緊定套筒鎖緊量，檢測徑向間隙，確定在適當?shù)奈恢谩?）調(diào)整軸與軸承內(nèi)孔的配合關(guān)系。二、噪音4.臟物、砂粒粉塵或其它污染物進入軸承箱。對策：將軸承箱清洗干凈，更換新的油封或改良油封設(shè)計。5.水、酸、油漆或其它腐蝕性物質(zhì)進入軸承箱。對策：安裝一保護性防壓蓋或甩壓環(huán)以防止外物進入軸承。6.軸承箱內(nèi)孔不圓、扭曲變形、內(nèi)孔過小。對策：檢查軸承箱是否擠壓軸承，孔徑尺寸是否正確。

7.安裝軸承前軸承箱內(nèi)的碎片，異物沒有清除干凈。對策：仔細清洗軸承箱和軸承本身。8.（交叉定位）同一軸上有兩個定位軸承，而引起的不對正或由于軸熱膨脹而導(dǎo)致軸承內(nèi)部間隙不足。對策：調(diào)整軸承箱與端蓋之間的調(diào)整墊片，使軸承箱與外環(huán)之間有一定的間隙。

9.

軸肩摩擦到軸承密封蓋，軸肩部直徑不正確與保持架摩擦。對策：重新加工軸肩，檢查肩部直徑及圓角。1.軸承內(nèi)部間隙不適當，軸承預(yù)緊力不夠：選擇合適的軸承。2.軸承箱中的碎片，臟物未清除干凈，或者運轉(zhuǎn)過程中臟物、水、酸性污染物進入箱體中。3.緊定套被過分鎖緊或沒有鎖緊。4.軸承箱孔徑精度不高，箱孔變形、扭曲。5.軸徑過小，軸肩尺寸不合，與軸承相干涉。6.由于軸徑過大，或箱孔等原因，造成軸承內(nèi)部間隙過小。7.多個軸承耦合，產(chǎn)生不對