軸承損壞形式及原因分析---最終ppt課件.ppt

1、軸承專項(xiàng)培訓(xùn),設(shè)備保全處,2014年3月18日,1,常見軸承品牌,進(jìn)口品牌：SKF FAG NSK NTN TIMKEN 國產(chǎn)品牌：LYC ZWZ HRB TWB 等,2,軸承損壞的常見形式,3,散裝斗提軸承損壞照片,4,軸承內(nèi)圈局部剝落,5,軸承內(nèi)圈開裂,6,原料磨搖臂軸承內(nèi)圈開裂,7,立磨張緊桿軸承保持架損壞嚴(yán)重,8,滾動體破碎,9,保持架異常磨損,10,軸承潤滑不足，軸承抱死,11,1、軸承損壞主要原因,2、軸承損壞過程,3、軸承的受力痕跡,4、常見的軸承損壞形式及原因,5、保持架的損壞,6、常見故障排除,7、現(xiàn)場圖片講解,12,1、軸承損壞主要原因,材料疲勞； 潤滑不良； 污染； 安裝

2、問題； 處理不當(dāng),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(jìn)入軸承或安裝處理不當(dāng),2、軸承損壞過程,軸承從開始使用到第一個材料疲勞點(diǎn)的出現(xiàn)的時間長短是和這段時間軸承的轉(zhuǎn)數(shù)、負(fù)載大小、潤滑及清潔度有關(guān)。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，便會引發(fā)微小的裂紋，然后漸漸延伸至表面。當(dāng)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(kuò)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

3、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,13,1) 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(dāng)造成的磨損 表面磨損呈鏡面壯，色澤呈藍(lán)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,14,3、軸承的受力痕跡,通常軸承在運(yùn)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(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，其滾道的接觸面在

4、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(yùn)轉(zhuǎn)與負(fù)荷狀況，其外觀也各不相同，仔細(xì)地檢查就能幫助我們判斷軸承是否在正常的狀況下運(yùn)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(fù)荷，往往損壞的形式都是過大的軸向力造成的,單向的徑向負(fù)荷：兩種情況，一種是內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)；一種是內(nèi)環(huán)固定,15,3) 安裝不當(dāng)所造成的凹痕 內(nèi)、外環(huán)工作表面都有間距等于滾子之間的距離的凹痕。其原因是安裝時未敲擊在正確的環(huán)上，或是在圓錐軸上推進(jìn)過度、或在靜止?fàn)顟B(tài)負(fù)荷超載所致,4)異物所造成的凹痕 工作表面與滾子表面遍布凹痕，可能是安裝時帶入異物或是潤滑劑異

5、物以及周圍環(huán)境等。軸承安裝清洗干凈，使用干凈的潤滑劑并檢查油封,16,5) 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(fù)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(fù)荷區(qū)開始端與滾子有磨傷及局部變色，這是由于滾子進(jìn)入負(fù)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,17,7) 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(yùn)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

6、： 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,18,9) 微動腐蝕 軸承環(huán)與軸或軸承箱之間有相對運(yùn)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(diǎn)。當(dāng)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,19,11) 滾道表面對稱位置的剝落 在兩環(huán)中有一環(huán)徑向?qū)ΨQ位置有明顯的受力痕跡，且有表皮剝落。這是由于軸承箱變形、橢圓壓縮所致，重新制造軸承箱,12) 軸向負(fù)荷造成的剝落 受力

7、痕跡明顯，環(huán)的一側(cè)或雙列軸承的某一滾道表皮剝落。 原因： a、安裝不正確造成的軸向負(fù)荷； b、予壓過度； c、非固定軸承被卡住或軸向位移 預(yù)留量不足,20,13) 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?fàn)顟B(tài)負(fù)荷過度。其它的細(xì)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),21,15) 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(jìn)所造成的,16) 微動腐

8、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,22,17) 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,23,5、保持架的損壞,保持架的損壞，通常不易判斷。若保持架壞了，軸承其它零件也都壞掉了，這使得原因難以分析。造成架損壞主要原因有以下幾種：震動、轉(zhuǎn)速太高磨損、卡死和歪斜等,1）震動：當(dāng)軸承處于震動狀況下，軸承內(nèi)部的力量可能導(dǎo)致保持架出現(xiàn)疲勞裂痕，漸漸地，會使架破碎,2）過高的轉(zhuǎn)速：如果軸承以超出保持架材質(zhì)所能承受的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，慣性力將使保持架破碎,3）磨損：不當(dāng)?shù)臐櫥驁杂?/p>

9、的異物都能使保持架磨損，由于架是由軟材料制成的，運(yùn)轉(zhuǎn)中架與滾動體之間是滑動摩擦，一旦潤滑不良，架磨損速度相當(dāng)快，漸漸地架的兜孔會因磨損間隙不斷擴(kuò)大，因此而產(chǎn)生撞擊力使架很快破碎,4）卡死：零件的破碎物或堅硬的顆?？赡軙ㄔ诩芘c滾動體之間，阻礙滾動體滾動，也會造成架破碎,24,軸承溫升,25,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(yùn)轉(zhuǎn)初期溫度急劇上升，但達(dá)到正常狀態(tài)則基本穩(wěn)定。達(dá)到安定狀態(tài)為止的時間，

10、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(dá)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(fù)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,26,摩擦： 滾動軸承摩擦系數(shù)以軸承內(nèi)徑為基準(zhǔn)，可用公式表示為,式中：摩擦系數(shù) M：摩擦力矩N.mm P：負(fù)荷N d：軸承內(nèi)徑 mm,27,6 軸承常見問題的排除,28,軸承若運(yùn)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(jī)械性能達(dá)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

11、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,29,原因： 1. 潤滑脂或機(jī)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(jī)油，檢查潤滑脂或機(jī)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?jǐn)嚢瓒?產(chǎn)生高溫或漏油。 對策：潤滑脂添入箱內(nèi)至1/2；若機(jī)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(dāng)，當(dāng)有熱流通過軸心時，導(dǎo)致內(nèi)環(huán)過分膨脹。 對

12、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,30,5.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(yùn)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

13、，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,31,10.具有兩個或多個軸承的軸心耦合時，產(chǎn)生不正確的直線偏差或角度 歪斜。 對策；由調(diào)整片來調(diào)整正確的對位，確保軸心耦合在一條直線上， 尤其是當(dāng)軸上同時有三個或多個軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時，更得注意。 11.軸的直徑過大，導(dǎo)致內(nèi)環(huán)膨脹過多，減少軸承間隙。 對策： 1）研磨軸徑，使軸與軸承內(nèi)環(huán)之間獲得一適當(dāng)?shù)呐浜稀?2） 改用徑向間隙大的軸承。 12.由于軸承箱孔的材質(zhì)太軟受力后孔徑變大，導(dǎo)致外環(huán)在箱孔內(nèi)打滑。 對策：改

14、善箱體材質(zhì)或加工一個鋼質(zhì)襯套擠進(jìn)箱孔，然后加工襯 套內(nèi)孔至正確尺寸,32,1.潤滑脂或機(jī)油失效，潤滑劑型號選擇不當(dāng)。 對策：選擇適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，?yīng)確認(rèn)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 1/31/2空間。 3.軸承內(nèi)部間隙不適當(dāng)，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(dāng)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(dāng)?shù)奈恢谩?3

15、）調(diào)整軸與軸承內(nèi)孔的配合關(guān)系,二、噪音,33,4.臟物、砂粒粉塵或其它污染物進(jìn)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(jìn)入軸承箱。 對策：安裝一保護(hù)性防壓蓋或甩壓環(huán)以防止外物進(jìn)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(xì)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

16、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,34,10.外環(huán)與軸承箱扭曲，軸與內(nèi)環(huán)扭曲。是由于箱孔圓角過大；沒有足 夠的支撐。軸肩圓角過大，沒有足夠支撐，兩端面靠不實(shí)。 對策：重新加工箱孔圓角和軸肩的圓角。 11.不正確的安裝方式，用錘直接敲到軸承上，導(dǎo)致軸承工作表面有磕 傷。 對策：選擇正確的安裝方法：套筒法、加熱法、油壓法等。 12.固定墊圈的太陽片（鎖緊墊片）摩擦到軸承。 對策：將太陽片打倒或更換新的。 13.設(shè)備中的轉(zhuǎn)動件干涉到靜止件。 對策：仔細(xì)檢查，避免發(fā)生干涉現(xiàn)象。 14.軸承間隙過大導(dǎo)致振動。 15.設(shè)備振動，檢查設(shè)備旋轉(zhuǎn)件的平衡

17、量校正之,35,1.臟物、異物、砂?；蚱渌廴疚镞M(jìn)入箱體中。 對策：將軸承箱清洗干凈，更換新的油封。 2.水、酸、油漆或其它腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入軸承箱中。 對策：安裝一個保護(hù)性防塵蓋，改良油封。 3.軸承箱內(nèi)孔不圓、扭曲變形、支撐面不平。 對策：檢查軸承箱，調(diào)整支撐面、調(diào)整墊片。 4.軸徑小或緊定套未鎖緊。 對策：檢測軸徑，選擇合適的配合量，重新鎖緊緊定套。 5.不平衡負(fù)荷，箱孔間隙大，外環(huán)在箱孔內(nèi)打滑。 對策：更換合乎設(shè)計要求孔徑的軸承箱。 6.兩個或多個軸承耦合，產(chǎn)生軸心直線偏差和角度偏差。 對策：重新調(diào)整墊片，使軸心耦合在同一直線上。 7.不正確的安裝，用錘直接敲擊在軸承上。 8.軸承間隙過大

18、。 9.設(shè)備振動,三、振動,36,1.軸承內(nèi)部間隙不適當(dāng)，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(yùn)轉(zhuǎn)過程中臟物、水、酸性污染物進(jìn)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)生不對正,四、機(jī)械性達(dá)不到設(shè)計要求,37,1.潤滑失效，油位高低、軸承游隙的選擇。 2.清潔程度，雜物。 3.摩擦：油封、軸肩與密封，防松片（太陽片）。 4.軸的同心度不對正，交叉定位引起的軸向卡死。 5.軸承箱精度低、扭曲,五、軸心轉(zhuǎn)動困難,1.軸徑小，軸承內(nèi)孔大。 2.過盈量不夠。 3.緊定套鎖緊不夠,六、軸承在軸上松動,38,7 現(xiàn)場圖片講解,39,40,41