轴承损坏原因分析

轴承损坏原因分析轴承寿命滚动轴承寿命以转数(或以一定转数下的工作小时数)定义,在此寿命以内的轴承不在其任何轴承圈或滚动上发生初步疲劳损坏(剥落或缺损).然而无论在实验室试验中或在实际使用中都可明显看到,在同样工作条件下相同的轴承,实际寿命并不相同,因此必须对”寿命”做出更清楚的定义:指在额定负荷下足够大量群体的相同轴承90%的轴承应可达到或超过的寿命值.计算寿命:根据负荷和转数利用寿命公式计算出的转数或小时数.实际寿命:指轴承损坏之前可达到的实际寿命,因轴承损坏通常并非由疲劳所致,而可能是由于选型错误,润滑不良,污染,安装不当等因素造成.装配不当16%各种轴承提前失效的16%是由于装配不当（通常由于用力过大…）和不会正确使用装配工具造成的。有些设备要求采用机械、液压或加热方法来进行正确而有效的安装和拆卸。使用各种专业工程服务技术的全套工具和设备，使得这些工具变得简单、快捷和更具成倍效益。使用专用工具和技术进行专业的装配，是实现最大限度的延长机器运行时间的一种解决方法。轴承失效形式比例润滑不当36%尽管可以安装各种“免维护”密封轴承，但提前失效轴承中仍有36%是由于润滑脂的技术应用不正确和使用不当造成的。任何润滑不当的轴承都不可避免地在正常使用寿命之前提前失效。由于轴承通常是机械设备中最不容易装卸的部件，不经常润滑就会出现问题。在无法实现人工维护的情况下，制定全自动润滑系统来达至最佳润滑效果。只要依据要求采用了优质润滑脂、工具和技术进行有效的润滑，将有助于大幅度减少停机时间。轴承失效形式比例污染14%轴承是精密零件，如果轴承及润滑脂收到污染，将无法有效运行。此外，由于已经注有润滑脂的免维护密封轴承只占有所有使用轴承中的一小部分，所以所有提前失效的轴承中至少有14%是由于污染问题造成的SKF拥有卓越的轴承制造和设计能力，可以为各种恶劣的工作环境提供密封解决方案。疲劳34%如果机器出现过载、使用或维护不当，轴承都会收到影响，导致提前失效的轴承中有34%是由于疲劳引起的。由于轴承在维护不当或应力过大时会发出“提前警告”，可以用状态监控设备进行检测和分析，因此突然的或计划外的失效是可以避免的。轴承失效形式比例轴承的使用使用注意事项由于滚动轴承属于精密机器的一个组成部分，因而在使用时要求相应地持慎重态度。即便使用了高性能的轴承，如果使用不当，也不能达到预期的效果。所以，使用轴承时应注意如下几点：（1）应保持轴承及其周围部分的清洁。（不得进入灰尘）（2）细心使用。（避免强烈冲击）（3）使用准确的工具。（避免使用代用工具）（4）注意不要让轴承生锈。（应带手套，避免手的出汗。注意腐蚀性气体）轴承的使用组装轴承组装的好坏与否,将影响到轴承的精度、寿命和性能,因此,请充分研究轴承的组装。即请按照包含如下项目在内的操作标准进行轴承组装。(1)清洗轴承及相关零件(2)检查相关零件的尺寸及精加工情况(3)组装方法(4)轴承安装后的检查(5)润滑剂的添加轴承的组装方法,一般情况下是轴旋转的情况居多。因此内环为过盈配合,轴承外环与轴承室的配合为间隙配合。轴承的使用运转检查轴承安装结束以后,应马上进行运转检查,以确定安装是否正常。轴承的诊断管理为使滚动的轴承具有的性能,在良好的条件下能够维持长期使用,必须对轴承进行检查和保养,这种检查与保养,对提前预防故障是很重要的。希望根据适合机器运转条件的操作标准.进行定期检查和保养,一般采用如下方法。(1)运转状态下的两种检查根据轴承的转动声、振动、温度的检查和润滑剂的性质检查、润滑剂的补充或更换时间进行判断。(2)轴承检查充分观察机器的定期检查和更换而拆下来的轴承,检查滚道面状况和有无损伤及可否再次使用。运转检查与故障处理运转中的检查项目有轴承的滚动声、振动、温度、润滑的状态等。具体情况如下。(1)轴承的滚动声采用测声器对运转中的轴承的滚动声的大小及音质进行检查。轴承即使有轻微的剥离等损伤,也会发出异常音和不规则音,用测声器能够分辨。运转检查与故障处理(2)轴承的振动运转中的机器,通过振动测定,便可得知轴承有否异常。采用特殊的振动测量器(频率分析器等)可测量出振动的大小,通过频率分布可推断出异常的具体情况。测得的数值因轴承的使用条件或传感器安装位置等而不同。因此需要事先对每台机器的测量值进行分析比较后确定判断标准。另外,很重要的是在操作过程中,从运转的轴承振动迹象就可预知出现异常。关于这种装置,请参照NSKpr.N0.410说明书(轴承检测器)。运转检查与故障处理(3)轴承的温度轴承的温度,一般由轴承室外面的温度就可推测出来,如果利用油孔能直接测量轴承外环温度,则更为合适。通常,轴承的温度随着运转开始慢慢上升1-2小时后达到稳定状态。轴承的正常温度因机器的热容量、散热量、转速及负载而不同。如果润滑、安装不合适,则轴承温度会急骤上升,会出现异常高温。这时必须停止运转,采取必要的防范措施。润滑剂的选择轴承的润滑方法大致分为润滑脂润滑和油润滑两种。为了充分发挥轴承的功能,重要的是根据使用条件和使用目的,采用润滑方法。下表可以看出润滑脂润滑和油润滑的优缺点：润滑剂的选择润滑脂润滑和油润滑的优缺点项目润滑脂润滑润滑油轴套结构密封装置可以简化稍微复杂，保养上要注意转速容许转速为油润滑的65%~80%与润滑脂润滑相比，即使转速高也可以使用冷却作用冷却效果没有能够将热量传出（循环给油法）润滑剂的流动性差些很好润滑剂的更换稍微复杂比较简单灰尘的过滤困难容易润滑剂的泄漏污染泄漏造成的污染少由于漏油，不适合于怕污染的部位润滑剂的选择润滑脂润滑润滑脂是由基础油、增稠剂及添加剂组成的润滑剂。当选择时,应选择非常适合于轴承使用条件的润滑脂。即使是同种润滑脂,由于商标不同,在性能上也将会有很大的差别。所以在选择的时候,必须注意。0号1号2号3号4号稠度号稠度(1/10mn)355—385310—340265—295220—250175—205用途例集中供油用容易产生微振磨损的情况集中供油用容易产生微振磨损的情况低温使用一般使用密封球轴承用一般使用密封球轴承用高温使用高温使用用润滑脂油密的情况润滑脂的稠度与用途的例子润滑剂的选择油润滑油润滑方法有油浴法、滴油润滑法、飞溅润滑法、循环润滑法、喷射润滑法、喷雾润滑法以及油气润滑法.与润滑脂润滑相比,适合于高速高温用途。特别是需要向外散发热量时.油润滑是比较合适的。在油润滑的情况下,考虑到轴承的运转温度,很重要的一点是选择适当粘度的润滑油。一般情况下,转速越快,越要采用低粘度油,载荷越大,越要使用高粘度的润滑油。润滑剂的选择油润滑在普通使用条件下,其运转温度,选定为下表所示的粘度标准。轴承形式运转时的动粘度球轴承、圆柱滚子轴承13mm^/s以上圆锥滚子轴承、自动调心滚子轴承20mm^/s以上推力自动调心滚子轴承32mm^/s以上备注：1mm^/s=1cst轴承形式与润滑油的必要粘度润滑剂的选择油润滑作为选择时的参考,下图示出了润滑油的温度与粘度的关系。润滑油粘度与温度的关系润滑剂的选择油润滑作为选择时的参考,下表示出了轴承在使用条件下选择润滑油的例子。运转温度转速轻载荷或通载荷重载荷或冲击载荷-30~0℃容许转速以下ISOVG15，22，32（冷冻机油）——0~50℃容许转速50%以下ISOVG32，46，68（轴承油、涡轮机油）ISOVG46，68，100（轴承油、涡轮机油）容许转速50~100%ISOVG15，22，32（轴承油、涡轮机油）ISOVG22，32，46（轴承油、涡轮机油）容许转速以上ISOVG10，15，22（轴承油）——50~80℃容许转速50%以下ISOVG100，150，220（轴承油）ISOVG150，220，320（轴承油）容许转速50~100%ISOVG46，68，100（轴承油、涡轮机油）ISOVG68，100，150（轴承油、涡轮机油）容许转速以上ISOVG32，46，68（轴承油、涡轮机油）——80~110℃容许转速50%以下ISOVG320，460（轴承油）ISOVG460，680（轴承油、涡轮机油）容许转速50~100%ISOVG150，200（轴承油）ISOVG220，320（轴承油）容许转速以上ISOVG68，100（轴承油、涡轮机油）——润滑剂的补充与更换润滑脂的补充间隔时间润滑剂经过一段时间使用以后,特性会变差,润滑功能也会降低,因此要适时地补充润滑剂,润滑剂补充的间隔时间会因轴承的形式、尺寸和转速等而不同。润滑剂的补充与更换润滑剂的补充时间间隔图径向球轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承自动调心滚子轴承当轴承温度超过70°C的情况下,轴承温度每上升15゜C,就要使润滑剂的补充间隔时间减少一半。润滑剂的补充与更换润滑油的更换周期润滑油的更换周期因使用条件和油量等而不同一般情况下,在运转温度为50℃以下,灰尘少的良好环境下使用时,一年更换一次。当油温达到100℃肘,要3个月或更短时间更换一次。轴承的检查对设备的定期检修,运转检查及外围零件更换时被拆卸下来的轴承进行检查,以此判断可否再次使用或使用情况的好与坏。要仔细调查和记录被拆下来的轴承的外观情况,为了弄清和调查润滑剂的剩余量.取样以后,要很好地清洗一下轴承。其次检查滚道面、滚动面和配合面的状况及保持架的磨损状态等有无损伤和异常情况。特别是要参照书中第6项观察滚道面的运行轨迹。判断轴承可否再次使用,要在考虑轴承损伤的程度、机器性能、重要性、运转条件、检查周期等以后再来决定。检查结果,如果发现轴承有损伤和异常情况时,请对照第7项轴承损伤节的内容查明原因,制定对策。另外,检查结果,如果有下面几种缺陷的话,轴承就不能再用了,需要更换新的轴承。轴承的检查(1)内外环、滚动体、保持架其中任何一个有裂纹和出现碎片的(2)内外环、滚动体其中任何一个有剥离的。(3)滚道面、挡边、滚动体有显著卡伤的。(4)保持架的磨损显著或钢钉松动厉害的。(5)滚道面、滚动体生锈和有伤痕的。(6)滚动面、滚动体上有显著压痕和打痕的。(7)内环内径面或外环外径上有蠕变的。(8)过热变色厉害的。(9)润滑脂密封轴承的密封板和屏蔽板破损严重的。运行轨迹与加载荷的方法轴承一转动,内圈与外圈的滚道面,由于与滚动体是滚动接触a因而运行轨迹为暗面。运行轨迹附在滚道面上不属于异常。由此便可得知负载条件,所以在拆下轴的情况下,请严加注意和观察滚道面的运行轨迹。如果仔细观察运行轨迹的话.则会得知只负担径向载荷,承受大的轴向载荷,承受力矩载荷,或在轴承箱上有极端刚性不均等。可以检查对轴承是否加上了意外的载荷和安装误差是否过大等,并成为追究轴承损伤原因的线索。运行轨迹与加载荷的方法(a)是内圈旋转时只能承受径向载荷的量普通的运行轨迹。(e)-(h)所示的运行轨迹对轴承有很坏的影响,大多使用寿命比较短。深槽球轴承在不同的负载条件下产生的运行轨迹运行轨迹与加载荷的方法滚子轴承的运行轨迹也一样,(I)是对在内圈旋转载荷时所使用的圆柱滚子轴承正确加上径向载荷时的外圈运行轨迹。(J)是内圈与外圈相对倾斜,轴的挠度较大时的运行轨迹。滚道面的运行轨迹,在其纵向上产生浓淡,在负载圈的出人口处,运行轨迹是倾斜的。双列圆锥滚子轴承是内圈旋转。K表示只负担径向载荷时的外圈的运行轨迹。L表示只受轴向载荷时的轨迹。在内圈与外圈相对倾斜,只承受径向载荷的情况时,其运行轨迹偏离在两列轨道面180゜的位置上(m)。内圈旋转径向载荷内圈旋转力矩载荷（非直线性）内圈旋转径向载荷内圈旋转轴向载荷内圈旋转径向载荷及力矩载荷（非直线性）(i)(j)(k)(l)(m)轴承的损伤与对策滚动轴承,如果没有选择错误和能够正确使用的话,到轴承寿命之前,可使用很长一段时间。在这种情况下,损伤状态为剥离。另一方面,还有意外地提早损伤,而经不住使用的早期损伤。作为该早期损伤的原因.有使用和润滑上考虑的不够,进而还有异物侵入,轴承组装的误差和轴的挠度大,对轴和轴承箱的研究不够等。可以说,这些原因互相重合的情况比较多。所以,要在充分了解轴承使用的机器,使用条件,轴承外围的结构的基础上,