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轴承安装后,检查调试直接影响轴承的使用寿命

2022-05-07 10:11 作者:龙腾三类轴承  | 我要投稿

轴承安装后,检查调试直接影响轴承的使用寿命

轴承安装后,忽视不得的轴承调试

轴承安装完毕后,加入规定的润滑剂,然后进行一次试运行,检查是否存在杂声和轴承的温度。

试运转应在部分负荷的条件下进行,在转速范围较大的情况下,应以中低转速运行。

在任何情况下,调心滚子轴承都不应在无负荷条件下起动并加速至高速运转,因为滚动部件可能会在轴承滚道上滑动,损坏滚道,保持架也可能会承受不被允许的压力。 正常情况下,轴承会发出均匀的“咕噜”声。

轴承发出啸叫或尖锐刺耳的声音,说明润滑不充分。

轴承发出不均匀的隆隆声或捶击声,大多是因爲轴承中存在杂物,或轴承在安装过程中受损。 

起动后轴承温度立即升高,这是正常现象。

例如,在采用脂润滑的情况下,轴承温度要等到润滑脂在轴承内部均匀分布后才会下降,此后将达到平衡温度。

异常高温或是温度不断大幅升高,说明轴承内部可能润滑剂过多,或轴承发生了径向或轴向变形,或则是间隙过小。其他原因还包括,相关零组件制造或安装不当,或密封件摩擦过大。

在试运转过程中或试运转刚结束后,应检查密封件,查看是否正常工作,还应检查润滑设备以及油槽的油位。可能还需要抽取润滑剂样本,以判定轴承内部是否受到污染,或轴承内部的零部件是否磨损。

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影响轴承寿命的使用因素和内在因素

影响调心滚子轴承使用寿命的因素可能有很多,可以从使用因素和内在因素来进一步的说明。

使用因素主要是指安装调整、使用保养、维护修理等是否符合技术要求。

根据调心滚子轴承安装、使用、维护、保养的技术要求,对运转中的轴承所承受的载荷、转速、工作温度、振动、噪声和润滑条件进行监控和检查,发现异常立即查找原因,进行调整,使其恢复正常。

安装条件是使用因素中的首要因素之一,轴承往往因安装不合适而导致整套轴承各零件之间的受力状态发生变化,轴承在不正常的状态下运转并提早结束使用寿命 。

安装轴承时的施力大或小都会影响着轴承的性能及寿命,还会造成轴承损坏,下面是在施力过程中需要注意的四个技巧:

1. 施力的大小宜平稳均匀,不能有冲击,这就要求采用油压或用能施加平稳拉力或压力的工具,实在不得不采用锤击时,也要通过铜套筒等较软而不落屑金属加以缓冲,敲击力尽可能轻缓。最好使用铜棒或铜锤进行锤击。

2. 施力要持续到工作完成,例如在安装轴承时要在轴承刚好装到正确位置时停止施力,保证套圈(垫圈)的端面抵靠座孔或轴的挡肩端面,既不能挤得太紧,又不能装不到位。

3. 施力的合力尽可能通过轴承的轴线,这就要求施力点均匀对称而平稳,通过球面或平行于轴线施力。

4. 避免通过滚动体施力,这就要求装拆内圈(轴圈)时通过内圈施力,装拆外圈时通过外圈施力。

只要做到装拆轴承时施力的大小宜平稳均匀,不能有冲击、施力要持续到工作完成等的注意事项,那就不会出现安装时损坏轴承。

调心滚子轴承材料的冶金质量曾经是影响调心滚子轴承早期失效的主要因素。随着冶金技术(例如轴承钢的真空脱气等)的进步,原材料质量得到改善。

原材料质量因素在轴承失效分析中所占的比重已经明显下降,但它仍然是轴承失效的主要影响因素之一。选材是否得当仍然是轴承失效分析必须考虑的因素。

调心滚子轴承的制造一般要经过锻造、热处理、车削、磨削和装配等多道加工工序。各加工工艺的合理性、先进性、稳定性也会影响到轴承的寿命。

其中影响成品轴承质量的热处理和磨削加工工序,往往与轴承的失效有着更直接的关系。近年来对轴承工作表面变质层的研究表明,磨削工艺与轴承表面质量的关系密切。

调心滚子轴承使用寿命分析的主要任务,就是根据大量的背景材料、分析数据和失效形式,找出造成轴承失效的主要因素,以便有针对性地提出改进措施,延长轴承的服役期,避免轴承发生突发性的早期失效。

调心滚子轴承振动按振动方向可分为三种类型:

1. 径向振动 在轴承套圈径向平面内的振动。2. 轴向振动 沿轴承轴线方向的振动。3. 角向振动 套圈径向平面相对于直径的摆动。

调心滚子轴承振动按产生机理可分为以下三种类型:

1. 轴承结构的固有振动

(1)把外圈看作是弹性体引起的固有振动。(2)把外圈看作是钢体引起的固有振动。(3)把钢球看作是钢体的固有振动。

2. 强迫震动

(1)滚动体通过振动 当轴承运转时滚动体周期通过载荷作用线引起的振动。(2)轴承零件制造误差引起的振动。

3.冲击振动

套圈滚道表面或滚动体表面上存在划痕、毛刺、锈斑、点蚀、剥落凹坑等缺陷和有灰尘等存在时,会激励起轴承脉冲型振动。脉冲的周期和转速成反比,振幅和缺陷的尺寸大小有关。

调心滚子轴承的振动往往是以上各类振动共同作用的结果。大量的实验研究表明,在轴承运转正常情况下,轴承零件表面波纹度是引起轴承振动的主要因素。

(运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)

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为什么轴承会损坏?全解轴承损坏形式及原因

为什么轴承会损坏?
1、轴承损坏主要原因有:
①材料疲劳;②润滑不良;③污染;④安装问题;⑤处理不当。
大体上讲,有三分之一的轴承损坏原因是材料疲劳;有三分之一是润滑不良;另外三分之一是污染物进入轴承或安装处理不当。
2、轴承损坏的开始:
轴承从开始使用到第一个材料疲劳点出现的时间长短,是和这段时间轴承的转数、负载大小、润滑及清洁度有关。疲劳是负载表面下剪应力周期性出现所形成的结果,经过一段时间后,便会引发微小的裂纹,然后渐渐延伸至表面。当滚动体经过这些裂纹形成的小块面积后,便有些裂块开始脱落,形成所谓的剥皮现象,随着剥皮的继续扩大,轴承损坏不能使用。最初发生在表面下,虽然最初的剥皮通常非常轻微,但随着应力的增加及裂块的增多,导致剥皮面积的蔓延,这种过程通常持续很长一段时间,期间有明显的振动和噪音,因此在没坏之前,应有足够的时间来更换它。
3、轴承的受力痕迹
通常轴承在运转工作一段时间后,在工作表面都会有明显的受力痕迹,并非所有的痕迹的出现就表示轴承坏掉了,轴承在正常的状况下使用也会留下受力痕迹的。
轴承在负荷下运转,其滚道的接触面在外观上呈晦暗的发乌。但这并非表示是磨损,同时也跟寿命无关。此发乌的痕迹构
成了轴承的受力痕迹,此痕迹随其运转与负荷状况,其外观也各不相同,仔细地检查就能帮助我们判断轴承是否在正常的状况下运转。
向心轴承、球轴承、球面、双列球只承受径向力,能承少量的轴向负荷,往往损坏的形式都是过大的轴向力造成的。
(1)、单向的径向负荷:两种情况,一种是内环旋转;一种是内环固定。
(2)、单向的轴向负荷:内环或外环旋转。
(3)、单向的径向负荷与轴向负荷组合。
(4)、径向负荷与内环同步旋转,外环固定。
(5)、径向负荷与外环同步旋转,内环固定。
4、常见的轴承损坏形式及原因:
1)滚道表面与滚子表面布满凹痕,保持架上颗粒物及滚道面磨损,润滑脂(剂)变色。通常该种情况都是安装过程不洁所致。
安装时要保持清洁,使用新的润滑脂,同时检查密封是否完好。
2)润滑不当造成的磨损
表面磨损呈镜面壮,色泽呈蓝色或棕色。此种情况是由于润滑不足造成的,应改善润滑状况,重新确定润滑周期与油封。
3)安装不当所造成的凹痕
内、外环工作表面都有间距等于滚子之间的距离的凹痕。其原因是安装时未敲击在正确的环上,或是在圆锥轴上推进过度、或在静止状态负荷超载所致。
4)异物所造成的凹痕
工作表面与滚子表面遍布凹痕,可能是安装时带入异物或是润滑剂异物以及周围环境等。轴承安装清洗干净,使用干净的润滑剂并检查油封。
5)滚子端面擦伤
在滚子端面与引导挡边磨擦,产生刻痕及变色。此情况是由于过大的轴向负荷下滑动或润滑不足引起的。此类损坏可选择黏度较高的润滑剂。
6)滚子与滚道的磨伤
在滚道负荷区开始端与滚子有磨伤及局部变色,这是由于滚子进入负荷区,突然加速所造成的。有两种可行办法:其一是选择黏度较高的润滑剂;其二是减小轴承间隙。
7)外表面的磨伤
内环内孔与外环外表面有刻痕及局部变色,此种情况是环与轴或轴承箱有相对运动所致。
解决的唯一方法是:加大环与轴或轴承箱的配合过盈量来防止相互转动。轴向制动或夹紧无法解决此类问题。
8)表面坑痕
滚道、滚动体表面或大端面小而浅的坑痕,呈结晶壮的破坏壮。这是由于润滑不良所致。例如;少油或由于温升所造成的黏度改变,使油膜无法将接触面分离,表面有瞬间的接触。办法:改善润滑。
9)微动腐蚀
轴承环与轴或轴承箱之间有相对运动才发生的现象。这是由于太松的配合或轴承座变形所致。
10)电流腐蚀
滚道或滚动体表面有暗棕色或灰黑色的直条痕或麻点。当电流通过轴承时,轴承零件表面会发生熔接现象。办法:阻止电流流过轴承。
11)滚道表面对称位置的剥落
在两环中有-环径向对称位 置有明显的受力痕迹,且有表皮剥落。这是由于轴承箱变形、椭圆压缩所致,重新制造轴承箱。
12)轴向负荷造成的剥落
受力痕迹明显,环的一侧或双列轴承的某一滚道表皮剥落。
原因:
a、安装不正确造成的轴向负荷;
b、予压过度;
c、非固定轴承被卡住或轴向位移预留量不足。
13)印痕所造成的剥落
滚道表面剥落,并有与滚子间距相等的印痕。这种是不正确安装引起的轴承在静止状态负荷过度。其它的细微印痕可能是安装时带入的异物或润滑剂中的异物。
14)野蛮安装敲打造成的裂痕
此裂痕为崩裂的缺口,通常只发生在一边。这是由于野蛮敲打通过滚动体将力传递到套圈端面形成冲击力所致。请勿直接敲打轴承环。
15)过度的挤压造成的裂痕
裂痕通过全断面。这是由于轴承内环的干涉配合太大或是在圆锥轴上过度推进所造成的。
16)微动腐蚀所造成的裂痕
在内环上为横断向,在外环上则为圆周方向。是由于配合太松或是轴承箱形状不佳引起的。
17)微动腐蚀所造成的剥落
轴承环的滚道表面剥落。相对于此处剥落的外表面有腐蚀现象。由于配合太松或轴承箱形状不正确所致。
5、保持架的损坏
保持架的损坏,通常不易判断。若保持架坏了,轴承其它零件也都坏掉了,这使得原因难以分析。造成架损坏主要原因有以下几种:震动、转速太高磨损、卡死和歪斜等。
1)震动:当轴承处于震动状况下,轴承内部的力量可能导致保持架出现疲劳裂痕,渐渐地,会使架破碎。
2)过高的转速:如果轴承以超出保持架材质所能承受的速度运转,惯性力将使保持架破碎。
3)磨损:不当的润滑或坚硬的异物都能使保持架磨损,由于架是由软材料制成的,运转中架与滚动体之间是滑动摩擦,一旦润滑不良,架磨损速度相当快,渐渐地架的兜孔会因磨损间隙不断扩大,因此而产生撞击力使架很快破碎。
4)卡死:零件的破碎物或坚硬的颗粒可能会卡在架与滚动体之间,阻碍滚动体滚动,也会造成架破碎。
轴承温升
轴承的摩擦损失在轴承内部几乎都变为热,因而导致轴承温度上升。摩擦力矩造成的发热量可用下式表示:
发热量与排热量平衡,则轴承温度稳定。般运转 初期温度急剧上升,但达到正常状态则基本稳定。达到安定状态为止的时间,温度则因发热量、轴承箱等热容量、冷却面积、润滑油量、周围温度不同而不同。若总是稳定不下来,达不到安定状态,就只能判断为某种异常。
温升异常的原因有:轴承扭动(力矩负荷);游隙过小、预压过大、润滑剂过多或不足;异物混入及密封装置的发热等。
摩擦:滚动轴承摩擦系数以轴承内径为基准,可用公式表示为:
式中:
μ:摩擦系数
M:摩擦力矩N.mm
P:负荷N
d:轴承内径mm
轴承常见问题的排除
轴承若运转不正常时,通常表现出许多症状,大致可分为七大类:
A:轴承过热;
B:噪音大;
C:振动;
D:机械性能达不到满意效果;
E:轴承在轴上松动;
F:更换频率高;
G:轴心转动困难。
随着轴承不同程度的破坏,往往都是二次破坏的结果,要有效的排除这些轴承问题,必须先观察这些轴承应用情况,然后再分析这些损坏的原因。
一、轴承过热:
原因:
1、润滑脂或机油失效或选用错误。相应的办法是:选择正确的润滑脂或机油,检查润滑脂或机油的相容性。
2、油位太低,润滑剂从油封流失,轴承箱内润滑脂不足。对策:油位应该略低于最下面一个滚动体的中心,轴承箱内润滑脂填充约1/3至1/2空间。
3、油位太高或轴承箱润滑脂完全添满,这样会导致润滑剂充分搅拌而产生高温或漏油。对策:润滑脂添入箱内至1/2;若机油润滑,油位略低于最下方滚动体的中心。
4、轴承间隙不适当,当有热流通过轴心时,导致内环过分膨胀。对策:检查过热轴承的间隙是否是原始的设计范围,如果是,请改用较大的间隙,改成C3或C3改成C4。
5、接触型(摩擦)油封太干或弹簧过紧。对策:更换接触型的油封,并润滑其油封表面。
6、轴承箱内孔不圆,轴承箱扭曲变形、支撑面不平坦、箱孔内径过小。对策:检查轴承箱、内孔,调整底座调整片均匀分布。
7、旋转油封与压盖相磨擦,或轴肩摩擦到轴承密封盖上。对策;检查旋转的油封的运转间隙以避免摩擦,防止不对正。
8、交叉定位或轴上有两个定位轴承,由于过多轴向膨胀而导致轴承内间隙不足。
对策:
1)在轴承箱和端盖凸缘之间插入调整片以释放轴承的轴向预压。
2)将任轴承箱的端盖往外移,利用调整片以获得介于轴承箱和外环之间的间隙,有可能的话施加轴向弹簀力量在外环上,以降低轴的轴向浮动。
9、紧定套过分紧锁:放松固定螺帽与套筒,重新锁紧,确保轴承能自由的旋转。
10、具有两个或多个轴承的轴心耦合时,产生不正确的直线偏差或角度歪斜。对策:由调整片来调整正确的对位,确保轴心耦合在一条直线上,尤其是当轴上同时有三个或多个轴承运转时,更得注意。
11、轴的直径过大,导致内环膨胀过多,减少轴承间隙。
对策:
1)研磨轴径,使轴与轴承内环之间获得一适当的配合。
2)改用径向间隙大的轴承。
12、由于轴承箱孔的材质太软受力后孔径变大,导致外环在箱孔内打滑。对策:改善箱体材质或加工一个钢质衬套挤进箱孔,然后加工衬套内孔至正确尺寸。
二、噪音
1、润滑脂或机油失效,润滑剂型号选择不当。对策:选择适当的润滑剂,应确认它们的相容性。
2、油位太低或轴承箱润滑脂不足。对策:油位应略低于最下方滚动体的中心,轴承箱内填充润滑脂1/3~ 1/2空间。
3、轴承内部间隙不适当,紧定套筒过分锁紧,轴径过大与轴承内孔过盈太大等都能造成轴承间隙减小,当轴面有热流通过时,导致内环过分膨胀。
对策:
1)检查过热轴承间隙是否与原始设计相符,如果依旧,可以改用较大间隙。如由“0”组改成“C3”由“C3”改成“C4”

2)改善紧定套筒锁紧量,检测径向间隙,确定在适当的位置。
3)调整轴与轴承内孔的配合关系。
4、脏物、砂粒粉尘或其它污染物进入轴承箱。对策:将轴承箱清洗干净,更换新的油封或改良油封设计。
5、水、酸、油漆或其它腐蚀性物质进入轴承箱。对策:安装一定保护性防压盖或甩压环以防止外物进入轴承。
6、轴承箱内孔不圆、扭曲变形、内孔过小。对策:检查轴承箱是否挤压轴承,孔径尺寸是否正确。
7、安装轴承前轴承箱内的碎片,异物没有清除干净。对策:仔细清洗轴承箱和轴承本身。
8、(交叉定位)同一轴上有两个定位轴承,而引起的不对正或由于轴热膨胀而导致轴承内部间隙不足。对策:调整轴承箱与端盖之间的调整垫片,使轴承箱与外环之间有一定的间隙。
9、轴肩摩擦到轴承密封盖,轴肩部直径不正确与保持架摩擦。对策:重新加工轴肩,检查肩部直径及圆角。
10、外环与轴承箱扭曲,轴与内环扭曲。是由于箱孔圆角过大;没有足够的支撑。轴肩圆角过大,没有足够支撑,两端面靠不实。对策:重新加工箱孔圆角和轴肩的圆角。
11、不正确的安装方式,用锤直接敲到轴承上,导致轴承工作表面有磕伤。对策:选择正确的安装方法:套筒法、加热法、油压法等。
12、固定垫圈的太阳片(锁紧垫片)摩擦到轴承。对策:将太阳片打倒或更换新的。
13、设备中的转动件干涉到静止件。对策:仔细检查,避免发生干涉现象。
14、轴承间隙过大导致振动。
15、设备振动,检查设备旋转件的平衡量校正之。
三、振动
1、脏物、异物、砂粒或其它污染物进入箱体中。对策:将轴承箱清洗干净,更换新的油封。
2、水、酸、油漆或其它腐蚀性物质进入轴承箱中。对策:安装一个保护性防尘盖,改良油封。
3、轴承箱内孔不圆、扭曲变形、支撑面不平。对策:检查轴承箱,调整支撑面、调整垫片。
4、轴径小或紧定套未锁紧。对策:检测轴径,选择合适的配合量,重新锁紧紧定套。
5、不平衡负荷,箱孔间隙大,外环在箱孔内打滑。对策:更换合乎设计要求孔径的轴承箱。
6、两个或多个轴承耦合,产生轴心直线偏差和角度偏差。对策:重新调整垫片,使轴心耦合在同一直线上。
7、不正确的安装,用锤直接敲击在轴承上。
8、轴承间隙过大。
9、设备振动。
四、机械性达不到设计要求
1、轴承内部间隙不适当,轴承预紧力不够:选择合适的轴承。
2、轴承箱中的碎片,脏物未清除干净,或者运转过程中脏物、水、酸性污染物进入箱体中。
3、紧定套被过分锁紧或没有锁紧。
4、轴承箱孔径精度不高,箱孔变形、扭曲。
5、轴径过小,轴肩尺寸不合,与轴承相干涉。
6、由于轴径过大,或箱孔等原因,造成轴承内部间隙过小。
7、多个轴承耦合,产生不对正。
五、轴心转动困难
1、润滑失效,油位高低、轴承游隙的选择。
2、清洁程度,杂物。
3、摩擦:油封、轴肩与密封,防松片(太阳片)。
4、轴的同心度不对正,交叉定位引起的轴向卡死。
5、轴承箱精度低、扭曲。
六、轴承在轴上松动
1、轴径小,轴承内孔大。
2、过盈量不够。
3、紧定套锁紧不够。 

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