轴承的修复

轴承的修复设计报告学号205141117姓名刘圳前言各种机械设备都是由许多零件组成的。在机械设备的长期运行中，必然要使一些零件受到磨损，当这些零件磨损到一定程度时，就要影响机械设备的精度，而且还存在安全隐患。为了能在最短的时间内花费较少的维修费进行修理，从而减少设备的停机时间，提高设备的有效利用率。下面介绍几种轴承的修复。1.滑动轴承滑动轴承由于具有结构简单、便于制造与维修、外形尺寸小、承受重载和冲击载荷的性能较好等优点，应用相当广泛。滑动轴承在使用过程中，由于设计参数、制造工艺和使用工作条件的千变万化，经常出现各种形式的失效，使滑动轴承过早损坏，需要维修。滑动轴承常见的故障特征、以及产生原因及维修措施.常见的维修方法有以下几种，其主要是：1.1整体轴承当轴套孔磨损时，一般用调换轴套并通过镗削、铰削或刮削的方法修复。也可用塑性变形法，即以减少轴套长度和缩小内径的方法修复。没有轴套的轴承内孔磨损后，可用镶套法修复，即把轴承孔镗大，压入加工好的衬套，然后按轴颈修整，使之达到配合要求。1.2剖分轴承1.换瓦一般在下述条件下需要更换新瓦：（1）严重烧损、瓦口烧损面积大、磨损深度大，用刮研与磨合不能挽救；（2）瓦衬的轴承合金减薄到极限尺寸；（3）轴瓦发生碎裂或裂纹严重时；（4）磨损严重，径向间隙过大而不能调整。2.刮研轴承在运转中擦伤和严重胶合（烧瓦）的事故是经常见到的。通常的维修方法是清洗后将轴瓦内表面刮研，然后再与轴颈配合刮研，直到重新获得满意的接触精度为止。对于一些较轻的擦伤或某一局部烧伤，可以通过清洗并更换润滑油，然后用在运转中磨合的办法来处理，而不必再拆卸刮研。3．调整径向间隙轴承因磨损而使径向间隙增大，从而出现漏油、振动、磨损加快等现象。在维修时经常用增减轴承瓦口之间的垫片重新调整径向间隙，改善上述缺陷。修复时若撤去轴承瓦口之间的垫片，则应按轴颈尺寸进行刮配。如果轴承瓦口之间无调整垫片时，可在轴衬背面镀铜或垫上薄铜皮。但必须垫牢防止窜动。轴衬上合金层过薄时，可重新浇注抗磨合金或更换新轴衬后刮配。4．缩小接触角度、增大油楔尺寸轴承随着运转时间的增加，磨损逐渐增大，形成轴颈下沉，接触角度增大，使润滑条件恶化，加快磨损。在径向间隙不必调整的情况下，可用刮刀开大瓦口，减小接触角度，缩小接触范围，增大油楔尺寸的办法来修复。有时这种修复与调整径向间隙同时进行，将会得到更好的修复效果。5．补焊和堆焊对磨损、刮伤、断裂或有其它缺陷的轴承，可用衬焊或堆焊修复。一般用气焊修复轴瓦。对常用的巴氏合金轴承采用补焊，主要的修复工艺是：（1）用扁錾、刮刀等工具对需要补焊的部位进行清理，做到表面无油污、残渣、杂质、并露出金属的光泽；（2）选择与轴承材质相同的材料作为焊条，用气焊对轴承补焊，焊层厚度一般为2～3mm，较深的缺陷可补焊多层；（3）补焊面积较大时，可将轴承底部浸入水中冷却，或间歇作业，留有冷却时间；（4）补焊后要再加工，局部补焊可通过手工整修与刮研完成修复，较大面积的补焊可在机床上进行切削加工。6．重新浇注轴承瓦衬对于磨损严重而失效的滑动轴承，补焊或堆焊已不能满足要求，这时需要重新浇注轴承合金，它是非常普遍的修复方法。其主要工艺过程和注意要点如下：（1）做好浇注前的准备工作，包括必要的工具、材料与设备，例如固定轴瓦的卡具、平板；按图纸要求牌号的轴承合金、挂锡用的锡粉和锡棒；熔化轴承合金的加热炉以及盛轴承合金的坩埚等。（2）浇注前应将轴瓦上的旧轴承合金熔掉，可以用喷灯火烤，也可把旧瓦放入熔化合金的坩埚中使合金熔掉。（3）检查和修正瓦背，使瓦背内表面无氧化物，呈银灰色；使瓦背的几何形状符合技术要求；使瓦背在浇注之前扩张一些，保证浇注后因冷却收缩能和瓦座很好贴合。（4）清洗、除油、去污、除锈、干燥轴瓦，使它在挂锡前保持清洁。（5）挂锡，包括将锌溶解在盐酸内的氯化锌溶液涂刷在瓦衬表面；将瓦衬预热到250～270℃；再次均匀地涂上一层氯化锌溶液，撒上一些氯化铵粉末并成薄薄的一层；将锡条或锡棒用锉刀挫成粉末，均匀地撒在处理好的瓦衬表面上，锡受热即熔化在上面，挂上一层薄而均匀且光亮的锡衣；若出现淡黄色或黑色的斑点，说明质量不好，需重新挂。（6）熔化轴承合金，包括对瓦衬预热；选用和准备轴承合金；将轴承合金熔化，并在合金表面上撒一层碎木炭块，厚度在20mm左右，减少合金表面氧化，注意控制温度，既不要过高，也不能过低，一般锡基轴承合金的浇注温度为400～450℃、铅基轴承合金的浇注温度为460～510℃。（7）浇注轴承合金，浇注前最好将瓦衬预热到150～200℃；浇注的速度不宜过快，不能间断，要连续、均匀地进行；浇注温度不宜过低，避免砂眼的产生；要注意清渣，将浮在表面的木炭、熔渣除掉。（8）质量检查，通过断口来分析判断缺陷，若质量不符合技术要求则不能使用。对于有条件的单位可采用离心浇注轴承合金。其工艺过程与手工浇注基本相同，只是浇注不用人工而在专用的离心浇注机上进行。由于离心浇注是利用离心力的作用，使轴承合金均匀而紧密地粘合在瓦衬上，从而保证了浇注质量。这种方法生产效率高，改善了工人的劳动条件，对成批生产或维修轴瓦来说比较经济。2.滚动轴承滚动轴承应用很广，它的使用寿命与选型是否适当、安装是否正确、使用是否合理、保养是否及时等有很大的关系。滚动轴承损坏后一般不进行修复，这是由于它的构造比较复杂，精度要求高，修复受到一定条件的限制造成的。通常滚动轴承在工作过程中如发现以下各种缺陷时，应及时调整和更换：①滚动轴承的工作表面受到交变载荷的应力作用，金属因疲劳而产生脱皮现象。②由于润滑不良、密封不好、灰尘进入，造成工作表面被腐蚀，初期产生具有黑斑点的氧化层，进而发展形成锈层而剥落。③滚动体表面产生凹坑，滚道表面磨损或鳞状剥落，使间隙增大，工作时发生噪声且无法调整，如果继续使用，就会出现振动。④保持架磨损或碎裂，使滚动体卡住或从保持架上脱落。⑤轴承因装配或维护不当而产生裂纹。⑥轴承因过热而退火。⑦内外圈与轴颈和轴承座孔配合松动，工作时，使它们之间发生相互滑移，加速磨损；或者它们之间配合过紧，拆卸后轴承转动仍过紧。但是，在某些情况下，如使用大中型轴承、特殊型号轴承，购置同型号的新轴承比较困难，或轴承个别零件磨损，稍加修复即可使用，并能满足性能要求等，从解决生产急需、从节约的角度出发，修复旧轴承还是非常必要的。这里需根据轴承的大小、类型、缺陷的严重程度、修复的难易、经济效益和本单位的实际条件综合考虑。下面简要介绍一些修复方法。（一）选配法它不需要修复轴承中的任何一个零件，只要将同类轴承全部拆卸，并清洗、检验，把符合要求的内外圈和滚动体重新装配成套，恢复其配合间隙和安装精度即可。（二）电镀法凡选配法不能修复的轴承，可通过外圈和内圈滚道镀铬，恢复其原来尺寸后再进行装配。镀铬层不宜太厚，否则容易剥落，降低机械性能。也可用镀铜、镀铁。（三）电焊法圆锥或圆柱滚子轴承的内圈尺寸若能确定修复，可采用电焊修补。其工艺过程是：检查、电焊、车削整形、抛光、装配。（四）修整保持架轴承保持架除变形过大、磨损过度外，一般都能使用专用夹具和工具进行整形。若保持架有裂纹，可用气焊修补。为了防止保持架整形和装配时断裂，应在整形前先进行正火处理，正火后再抛光待用。若保持架有小裂纹，也可通过校正后用粘接剂修补。如果在维修过程中需要更换的轴承缺货，且又不便于修复，这时可考虑代用。代用的原则是必须满足同种轴承的技术性能要求，特别是工作寿命、转速、精度等级。代用的方法主要有：直接代用；加垫代用；以宽代窄；内径镶套改制代用；外径镶套改制代用；内外径同时镶套代用；用两套轴承代替一套轴承等。总结综上所述，对轴承工作中常见的各类故障要从事前预防以及事后维修两个方面做好相应工作，以利于滚动轴承得以在最佳状态下运行并防止安全事故发生。参考文献[1]徐春.滚动轴承的检查及其失效原因分析.黑龙江科学，2013.[2]汪久根，王庆九，章维明.滚动轴承动力学的研究.轴承，2007.[3]鄢建辉，李兴林，蒋万里.轴承疲劳寿命理论的新进展.轴承，2005.[4]秦香敏，潘宏侠.滚动轴承故障诊断方法研究.科技情报开发与经济，2007.[5]朱俊.车用轴承的维修方法.山东农机化，2009.[6]SUNQTANDYSingularityanalysisusingcontinuouswaveletforbearingfaultdiagnosis[J]．MechanicalSystemsandSignalProcessing，2002.[7]林元烈．应用随机过程[M]．第2版．北京：清华大学出版社。2003．[8]张贤达．非平稳信号分析与处理[M]．北京：国防工业出版社．1998．[9]ANTONIIGLOSSIOTISGanalysisofrolling-elementbearingVibrationsignals[J]．JournalofSoundandVibration，2001.[10]于群《最新轴承设计与技术规范、故障诊断实务全书》[11]万长森《滚动轴承的分析方法》工程机械1997.1[12]贾群义《滚动轴承的设计原理与应用技术》工程机械2007.12